1、第 3 章 冲压材料3.1 常用冲压材料的种类与规格冲压材料各种各样，但绝大多数是板料、带料、块料、线材、管材及型材用来加工。材料的种类包括黑色金属、有色金属和非金属材料三大类。冲压用板料常见种类见表 31。表 31 冲压用板料常见种类冲压用板料黑色金属 有色金属 非金属碳素结构钢 如 Q235优质碳素结构钢 如08F、10低合金结构钢 如Q345（16Mn） 、Q295（09Mn2）电工硅钢 如 D12、D41不锈钢 如 1Cr18Ni9Ti、1Cr13弹簧钢 如 65Mn其他纯铜板 如 T1、T2黄铜板 如 H62、H68铝板 如 1050A（L3） 、1033（L4） 、3A21（LF2
2、1）钛合金板镍铜合金板其他绝缘胶木板纸板纤维板塑料板橡胶板有机玻璃板毛毡钢板是冲压生产中应用最广，数量最多的原材料。由于产品使用目的与功能要求不同，在冲压生产中所用的钢板种类与形式也各不相同。按冲压性能的高低可把钢板分为 ZF 级、HF 级、F 级、Z 级、S 级、P 级、W 级，其中ZF 级性能最高，W 级最低。ZF 级、HF 级、F 级钢板适合于特别复杂的拉延件， Z 级、S级、P 级适用于一股复杂的拉延件。热轧钢板分为 S 级、P 级、W 级三个级别。黑色金属钢板的常用钢号见表 32。表 32 黑色金属钢板的常用钢号类别 钢号举例普通碳素钢 Q195、Q215A、Q235A、 Q235A
3、F、Q235B、Q255A、Q275优质碳素钢 08F、08、10、15、20、50Mn、碳素工具钢 T7A、T8A、T8Mn、T10A合金结构钢 12CrNi3、20Cr、15Mn2、40Cr、40CrNiMo低合金高强度钢 16Mn、15MnTi、18MnMoNb弹簧钢 65、75、85、65Mn、60Si2Mn、50CrVA轴承钢 GCr6、GCr9、GCr15合金工具钢 Cr06、CrMn、Cr12MoV、CrWMn、3Cr2W8V、9CrSi不锈耐酸钢、耐热钢1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2电工钢 D11、D12、D21、D
4、32钢板品种与常用规格见表 33。表 33 钢板品种与常用规格 mm类别 品种 名称 厚度汽车大梁用钢板 2.5 10普通钢板热轧普通厚钢板（t4）热轧普通薄钢板（t4）冷轧普通薄钢板（t4）锅炉钢板普通碳素钢钢板低合金钢钢板花纹钢板镀锌薄钢板桥梁用钢板造船用钢板4.5 1200.31201.01203.070.32.04.5501.0120优质钢板热轧普通厚钢板（t4）热轧普通薄钢板（t4）冷轧普通薄钢板（t4）碳素结构钢钢板合金结构钢钢板高速工具钢钢板弹簧钢板不锈钢板0.5 1201.0501.081.0200.520复合钢板不锈复合钢板塑料复合钢板犁铧用三层钢板6300.352.079冲
5、压常用轧制薄钢板的尺寸见表 34。表 34 轧制薄钢板的尺寸（GB/T7082006） mm钢板宽度钢板厚度500 600 710 750 800 850 900 950 1000 1100 1250 1400 1500冷轧钢板长度0.2、0.250.3、0.41200 1420 1500 1500 15001000 1800 1800 1800 1800 1800 1500 15001500 2000 2000 2000 2000 2000 1800 20000.5、0.550.61200 1420 1500 1500 15001000 1800 1800 1800 1800 1800 15
6、00 15001500 2000 2000 2000 2000 2000 1800 20000.7、0.75 1200 1420 1500 1500 15001000 1800 1800 1800 1800 1800 1500 15001500 2000 2000 2000 2000 2000 1800 20000.8、0.9 1200 1420 1500 1500 1500 15001000 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1500 2000 20001500 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2200 25001.0、1.11
7、.2、1.41.5、1.61.8、2.01000 1200 1420 1500 1500 1500 2800 28001500 1800 1800 1800 1800 1800 1800 2000 2000 3000 30002000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2200 2500 3500 35002.2、2.52.8、3.03.2、3.53.8、4.0500 6001000 1200 1420 1500 1500 15001500 1800 1800 1800 1800 1800 1800 20002000 2000 2000 2000 2000
8、2000热轧钢板长度0.35、0.40.45、0.51200 10001000 1500 1000 1500 1500 1500 15000.55、0.60.7、0.751500 1800 1420 1800 1600 1700 1800 1900 15002000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 20000.8、0.9 1500 1500 1500 1500 15001000 1200 1420 1800 1600 1700 1800 1900 15001500 1420 2000 2000 2000 2000 2000 2000 20001.0、1.1
9、1.2、1.251.4、1.51.6、1.81000 10001000 1200 1000 1500 1500 1500 1500 15001500 1420 1420 1800 1600 1700 1800 1900 15002000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 20002.0、2.22.5、2.81000500 600 1000 1500 1500 1500 1500 1500 1500 2200 2500 28001000 1200 1420 1800 1600 1700 1800 1900 2000 3000 3000 3000 3000150
10、0 1500 2000 2000 2000 2000 2000 2000 3000 4000 4000 4000 40003.0、3.23.5、3.84.01000 1000 28001500 1500 1500 1500 1500 2000 2200 2500 3000 3000500 600 1420 1800 1600 1700 1800 1900 3000 3000 3000 3500 35001000 1200 1200 2000 2000 2000 2000 2000 4000 4000 4000 4000 40003.1.1 热轧钢板热轧钢板的供应状态有两种形式。 （1）经热轧后
11、直接供应的钢板，表面有厚度 10m 左石的黑色氧化皮。氧化皮脆而硬，在冲压成形中，模具容易损坏。 （2）厂商提供经酸洗等表面处理去除氧化皮的热轧钢板。这种钢板表面粗糙，但有利于润滑，可用于成形工序。热轧钢板不具有冷轧钢板的结构组织，所以它的冲压性能不如冷轧钢板。另一方面，热轧钢板的厚度与性能波动大，对冲压加工不利。除化学成分外，晶粒度的大小对强度应变硬化指数值 n 等也有影响。生产中也常用控制制品粒度的方法，对热轧钢板的性能做适当的调整。由于热轧钢板的价格便宜，现在钢铁企业也在开发冲压性能好，可用于深拉深成形的热轧钢板。常用热轧钢板的规格见表 35。表 35 热轧钢板的规格（GB/T70920
12、06） mm宽度6001200120015001500160016001700170018001800200020002200220025002500280028003000厚度最大长度4.55.5678101115162021252630323436404250526012000120001200012000120001200012000120001000090008000120001200012000120001200011000100009000800080006000120001200012000120001200011000900080007000700060001200012000
13、1200012000100001000090007000700070006000120001200012000120001000090009000700065006500550060001000012000120009000800080007000650060005000900090008000700070007000550050004500900080007000600060007000550040004000800070006000600060005000800070006000600050003.1.2 冷轧钢板冷轧钢板表面质量好，板材的各种性能和厚度精度等都相当稳定，它是冲压生产中应用
14、最广泛的原材科。冷轧钢板的主要特点是，利用轧制中的变形与退火中的再结晶处理方法，可获得各向异性指数值 r 增大的结构组织，改善冷轧钢板的拉伸性能，曲面零件成形时的贴模性能等冲压性能。表 36 所示是冷轧钢板与热轧钢板在质量与性能方面的大致对比。由于冷轧钢板有相当多具有特殊性能的钢种与牌号，所以这个表只能对一般的冷轧钢板与热轧钢板提供一个概念上的对比。表 36 冷轧钢板与热轧钢板的对比对比项目 热轧钢板 冷轧钢板表面粗糙度 Ra/m 2025 0.2525厚度偏差/mm （0.180.25） （0.080.13）均匀伸长率 （） 2735 3742板厚方向性系数 0.80.95 1.11.8冷轧
15、钢板分为非时效型和时效型两种。时效型冷轧钢板：一般的低碳钢冷轧钢板退火后在拉伸曲线上具有屈服平台，也就是具有屈服伸长率。其原因是由于 C 与 N 原子的作用而形成的不连续的屈服现象。这种钢板在冲压成形时，会出现破坏表面光滑的滑移线。为了克服这种不良现象，通常在退火后使钢板经过一定压下量的冷轧，即所谓的平整轧制。虽然这种办法十分有效，但是这种效果不能长时间保留下去，经过一段时间 C 与 N 原子的作用又会在位错周围恢复。非时效型冷轧钢板：用添加 Al 或 Ti 的方法，可完全抑制 C 与 N 对位错的影响，以致消除时效现象，可以把平整轧制的效果保持下去。当前在冲压生产中大量应用的 08Al 就是
16、这种非时效型低碳冷轧钢板。常用冷轧薄钢板的规格见表 37。表 37 常用冷轧薄钢板的规格（GB/T7082006） mm宽度600 650 700 （710） 750 800 850 900 950 1000公称厚度最小和最大长度0.20、0.250.30、0.350.40、0.45120025001300250014002500140025001500250015002500150025001500300015003000150030000.560.600.65120025001300250014002500140025001500250015002500150025001500300015
17、003000150030000.700.75120025001300250014002500140025001500250015002500150025001500300015003000150030000.800.901.00120030001300300014003000150030001500300015003000150030001500350015003500150035001.11.21.3120030001300300014003000140030001500300015003000150030001500350015003500150035001.4、1.51.6、1.71.8
18、、2.0120030001300300014003000140030001500300015003000150030001500300015003000150040002.2 1200 1300 1400 1400 1500 1500 1500 1500 1500 15002.5 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 40002.83.03.2120030001300300014003000140030001500300015003000150030001500300015003000150040003.53.83.9 4.04.24.5 4
19、.85.0 宽度1100 1250 1400 （1420） 1500 1600 1700 1800 1900 2000公称厚度最小和最大长度0.20、0.250.30、0.350.40、0.4515003000 0.560.600.651500300015003500 0.700.7515003000150035002000400020004000 0.800.901.001500350015004000200040002000400020004000 1.11.21.315003500150040002000400020004000200040002000400020004000200040
20、00 1.4、1.51.6、1.71.8、2.01500400015006000200060002000600020006000200060002000600025006000 2.22.5150040002000600020006000200060002000600020006000250060002500600025006000250060002.83.03.2150040002000600020006000200060002000600020002750250027502500270025002700250027003.53.83.9200045002000450020004500200
21、0475020002750250027502500270025002700250027004.04.24.5 2000450020004500200045002000450015002500150025001500250015002500150025004.8 2000 2000 2000 2000 1500 1500 1500 1500 15005.0 4500 4500 4500 4500 2300 2300 2300 2300 2300注：1. 钢板和钢带的宽度也可为 10mm 倍数的任何倍尺，钢板长度为 50mm 倍数的任何倍尺。2. 根据需方要求，经供需双方协商，可以供应其他尺寸的钢
22、板和钢带。轧制薄钢板厚度允许的偏差见表 38。表 38 轧制薄钢板厚度允许的偏差（GB/T7082006） mmA B C A B C高级精度 较高精度普通精度 高级精度 较高精度 普通精度普通和优质钢板 普通和优质钢板冷轧优质钢板 冷轧和热轧热轧冷轧优质钢板 冷轧和热轧热轧钢板厚度全部宽度 宽度1000宽度1000钢板厚度全部宽度 宽度1000宽度10000.20.40.450.50.550.600.700.750.030.040.050.060.040.050.060.070.060.070.080.090.060.070.080.092.02.22.50.130.140.150.150.
23、160.170.150.180.150.190.160.200.180.190.201.01.11.21.251.41.51.61.80.070.090.100.110.120.090.110.120.120.140.120.130.150.150.160.120.130.150.150.162.83.03.23.53.84.00.160.180.200.180.200.220.170.220.180.250.200.300.220.250.303.1.3 不锈钢不锈钢按其铬和镍元素的含量可分为两类：铬钢和铬镍基钢。按其结晶组织的不同又可分为奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢、奥氏体铁素体钢和析出硬
24、化型钢。但在冲压成形中应用的主要是铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢，由于这两种不锈钢的成分与组织不同，它们的冲压性能也不一样。铁素体不锈钢板的冲压性能接近于冷轧钢板，这种不锈钢板具有良好的拉伸性能，但它的伸长类冲压成形性能较差，其胀形性能低于奥氏体不锈钢板。奥氏体不锈钢板的拉伸性能稍差，但它的应变硬化指数值 n 远大于铁素体不锈钢板，它的胀形性能较好，所以它具有良好的伸长类成形的冲压性能，如胀形等。不锈钢的强度和硬度比晋通软钢高，因此其冲压加工力较大。其中，铬钢不锈钢的冲压力一般达到软钢的 1.41.6 倍。铬钢的各向异性系数值 r 比软钢小，它属于铁素体型钢或马氏体型钢，是在软钢中添加 12以上的
25、铬元素。而铬镍基钢的冲压力一般为软钢的 1.8 倍，其应变硬化指数值 n 比软钢大。铬镍基钢是一种奥氏体型钢或奥氏体铁素体型钢，它是在钢中添加了一定量的铬和质量分数大于 8的镍。不锈钢冲压性能的部分数据见表39。不锈钢的表面很光洁，在冲压加工中容易划伤。因此，表面划伤是不锈钢零件冲压加工中的一个特别突出的问题。对于这个问题采取的有效措施是用聚氯乙烯涂层钢板，即在不锈钢板上铺上聚氯乙烯薄膜，用以保护不锈钢板的表面，防止划伤。这种涂层板，在拉深时也能减少摩擦，提高拉深性能。不锈钢加工时，也会出现残余应力较大，导致存放期会出现时效开裂现象，故一般要求成形后的零件应及时进行消除内应力的热处理。冷轧不锈
26、耐热钢带的厚度及允许偏差见表 310。表 39 不锈钢冲压性能的部分数据胀形深度 h/d钢种 极限拉伸比/LDR极限翻边系数/K 平冲头 球冲头最小弯曲半径/r铬钢 1.8 2.0 0.66 0.59 0.22 0.30 0.400.55 (1.02.0)t铬镍基钢 2.02.16 0.61 0.57 0.28 0.34 0.450.68 (0.31.2)t表 310 冷轧不锈耐热钢带的厚度及允许偏差（GB42391991） mm宽度 宽度厚度20150 150400 400600厚度20150 150400 4006000.050.100.100.150.150.250.250.450.45
27、0.650.650.90 0.015 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.02 0.02 0.03 0.04 0.05 0.060.040.050.060.080.91.201.201.501.501.801.802.002.002.302.302.500.070.090.120.150.160.170.080.100.120.150.170.180.090.110.140.160.170.18注：酸洗状态的钢带厚度允许偏差：厚度0.9mm 时，表中值 0.01mm；厚度0.9mm 时，表中值0.02mm。3.1.4 合金钢合金钢材料在冲压方面的种类不多，主要有电信用冷轧硅钢
28、带、电工用热轧硅钢薄板、弹簧钢、工具钢冷轧钢带等。表 311 为电信用冷轧硅钢带的常用规格。表 311 电信用冷轧硅钢带的常用规格 mm厚度偏差 宽度偏差牌号 公称厚度 宽度200宽度200宽度宽度510宽度12.540宽度5080宽度800.5 0.0055、6.5、8、10、12.5、15、16、20、25、32、40、50、64、80、1000.20 0.25 0.30DG1、DG2DG3 DG45、6.5、8、10、12.1（宽度）0.81.00.010 5、15、16、20、25、32、40、50、64、80、1001100.20 0.25 0.300.2 0.015 0.020 8
29、0300 0.30DQ1、DQ2DQ3、DQ4DQ5、DQ60.35 0.020 0.030 80600 0.30表 312 所示为电工用热轧硅钢薄板的常用规格和允许偏差。表 312 电工用热轧硅钢薄板的常用规格和允许偏差（GB/T52121985） mm分类 钢号 公称厚度 公称厚度及公差 宽度长度及偏差D11 1.0、0.5D12 0.5D21 1.0、0.5、0.35D22 0.5D23 0.5低硅钢板D24 0.5D31 0.5、0.35D32 0.5、0.35D41 0.5、0.35D42 0.5、0.35D43 0.5、0.35D44 0.5、0.351.00.100.50.050
30、.350.046001200670120075015008601700900180010002000宽度750 8750 10长度1500 251500 30DH41 0.35、0.2、0.1DR41 0.35、0.2、0.1高硅钢板DG41 0.35、0.2、0.10.20.020.10.02表 313 所示为弹簧钢、工具钢冷轧钢带的尺寸及允许偏差。表 313 弹簧钢、工具钢冷轧钢带的尺寸及允许偏差（YB/T50582005 ） mm厚度 宽度允许精度 切边钢带 不切边钢带公称尺寸 普通精度 P较高精度 H 高精度 J 公称尺寸 普通精度 P 较高精度 K公称尺寸允许偏差0.100.15 0
31、.02 0.015 0.0100.150.25 0.03 0.020 0.01541200.250.40 0.04 0.300 0.0200.400.50 0.05 0.400 0.0306160 0.3 0.20.500.70 0.05 0.400 0.0300.700.95 0.07 0.500 0.04050 210.951.00 0.09 0.600 0.05010160 0.4 0.31.001.35 0.09 0.600 0.0501.351.75 0.11 0.800 0.0601.752.30 0.13 0.100 0.080182002.303.00 0.16 0.120 0
32、.100 222000.6 0.4 50323.1.5 有色金属板材冲压常用有色金属主要有纯铜、黄铜及铝等。由于它们具有良好的塑性，因而广泛应用于冲压中的各工序。1. 常用有色金属牌号见表 314。表 314 常用有色金属牌号类别 牌号举例 类别 牌号举例铝及铝合金工业纯铅防锈铝硬铝锻铝1070A、1060、1050A、1035A、8A06、5A10、5A03、5A01、2A10、2A11、 2A12、2A50、2A80、2A14纯铜T1、T2、T3TU2、TU1TP1、TP2镁合金 MB1、MB2、MB8 黄铜 H96、H68、H62青铜QSn43QSn442.5QA17Qbe2钛及钛合金工
33、业纯钛钛铝锰合金钛铝钒合金TA1、TA2、TA3TC1、TC2TC4、TC10铜及铜合金白铜 B19、B252. 铝及铝合金板、带材厚度及允许偏差见表 315。表 315 铝及铝合金板、带材厚度及允许偏差（GB/T3880.32006） mm规定的宽度1000 10001500 15002000 20002500厚度允许偏差厚度板材 带材 板材 带材 板材 带材 板材 带材0.200.40 0.05 0.05 0.06 0.06 0.040.63 0.10 0.05 0.14 0.08 0.18 0.09 0.24 0.120.630.80 0.12 0.06 0.14 0.08 0.18 0
34、.10 0.26 0.130.801.00 0.15 0.08 0.17 0.09 0.20 0.11 0.27 0.151.001.20 0.15 0.08 0.17 0.10 0.22 0.12 0.29 0.151.201.60 0.20 0.10 0.25 0.13 0.27 0.14 0.29 0.151.602.00 0.20 0.10 0.25 0.13 0.28 0.15 0.30 0.182.002.50 0.25 0.13 0.29 0.15 0.30 0.16 0.32 0.182.503.20 0.30 0.15 0.34 0.17 0.35 0.18 0.36 0.2
35、33.204.00 0.30 0.15 0.36 0.20 0.37 0.23 0.38 0.254.005.00 0.100.350.23 0.100.370.25 0.100.420.28 0.100.450.305.006.30 0.100.400.25 0.100.420.28 0.100.420.33 0.100.450.386.308.00 0.100.450.30 0.100.470.36 0.100.500.38 0.100.600.468.0010.00 0.100.500.38 0.100.500.43 0.100.500.51 0.100.600.5810.016.0 0
36、.50 0.50 1.0 1.516.025.0 0.75 0.75 1.5 2.025.040.0 1.0 1.0 1.5 2.040.060.0 1.5 1.5 2.0 3.060.080.0 3.0 3.0 3.5 4.080.0100.0 3.5 3.5 5.0 5.5100.0160.0 4.0 5.5 6.0注：非对称偏差的板材，需要对称偏差时，可双方协商采用相应带材偏差。3. 铜板、带材的供应状态见表 316。表 316 铜板、带材的供应状态铜板名称 供应状态 执行标准号 铜带名称 供应状态 执行标准号纯铜板热轧（R）软（M）硬（Y）GB/T20402002 纯铜带（R）（M）（Y）GB/T20592000黄铜板热轧（R）软（M）半硬（Y 2）硬（Y）特硬（T）GB/T20402002 黄铜带（M）（Y 2）（Y）（T）GB/T20592000铝青铜板软（M）半硬（Y 2）硬（Y）GB/T20402002铝青铜带（M）（Y 2）（Y）（T）GB/T20592000锰青铜板硅青铜板软（M）硬（Y）特硬（T）GB/T20461980GB/T20471980锰青铜带硅青铜带（M）（Y）（T）GB/T145961993GB/T145961993热轧（R）（M）（Y 2）
