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加工硬化在冲压加工中有什么实际意义？

作者：冲压件来源：本站原创发布时间：2021-04-05T08:19:56 浏览量：

金属在室温下产生塑性变形的过程中，使金属的强度指标(如屈服强度、硬度)提高、塑性指标(如延伸率)降低的现象，称为加工硬化现象。材料的加工硬化程度越大，在拉伸类的变形中，变形抗力越大，这样可以使得变形趋于均匀，从而增加整个工件的允许变形程度。如胀形工序，加工硬化现象，使得冲压件的变形均匀，冲压件不容易出现胀裂现象。
用于冲压成型和拉深用板料应有一定的硬化能力,硬化能力很弱的板材不宜用于拉深。加工硬化比较强烈的金属板料,在同样变形程度的变形中,可以使变形均匀化,能减少坯料的局鄙变薄并能增大极限变形参数。
加工硬化是强化金属（提高强度）的方法之一，对纯金属以及不能用热处理方法强化的金属来说尤其重要。例如可以用冷拉、滚压和喷丸（见表面强化）等工艺，提高金属材料、零件和构件的表面强度；或者零件受力后，某些部位局部应力常超过材料的屈服极限，引起塑性变形，由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展，可提高零件和构件的安全度。
加工硬化是拉深件等能够成型的重要因素。金属板料在拉深中,首先在变形阻力小的区域产生塑性变形。由于加工硬化,该区域材料的变形阻力逐渐增加,随后的变形便转移到其它地方,这样就可得到厚薄均匀的拉深件。
对于复杂形状的曲面零件的深拉深,加工硬化的不利一面是,加工硬化的产生使材料的塑性降低,阻碍了进一步的冲压加工。例如,冲裁过的板料在剪切区表面会形成一层表面硬化组织，这个硬化层对板料下道工序如弯曲、拉深、翻边等塑性变形较大的工序是极其不利的,它会使冲压件产生裂纹或破裂。在多道拉深中,不顾加工硬化而继续进行,就会把半成品件拉破。为了消除加工硬化,以继续进行冲压加工,需要进行中间退火工序。这就增加了冲压件的生产成本,延长了生产周期。
加工硬化的原理：
1. 经过冷拉、滚压和喷丸（见表面强化）等工艺，能显著提高金属材料、零件和构件的表面强度；
2.零件受力后，某些部位局部应力常超过材料的屈服极限，引起塑性变形，由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展，可提高零件和构件的安全度；
3.金属零件或构件在冲压加工时，其塑性变形处伴随着强化，使变形转移到其周围未加工硬化部分。经过这样反复交替作用可得到截面变形均匀一致的冷冲压件；
4.可以改进低碳钢的切削性能，使切屑易于分离。但加工硬化也给金属进一步加工带来困难。如冷拉钢丝，由于加工硬化使进一步拉拔耗能大，甚至被拉断，因此必须经中间退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中为使冲压件表层脆而硬，再切削时增加切削力，加速刀具磨损等。
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