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后臺(tái)有很多朋友都發(fā)信息問n值和r值。略有經(jīng)驗(yàn)的人知道數(shù)值越高越好,但不知道為什么。今天我們就來好好掰扯掰扯這倆好基友。
n值
我們先說一下n值。話說沖壓過程中金屬的流動(dòng)非常復(fù)雜,屈服/抗拉/延伸三個(gè)指標(biāo)就好像“語(yǔ)數(shù)英”,是基礎(chǔ)評(píng)價(jià)指標(biāo);n值和r值就像專業(yè)課,是輔助判斷專業(yè)能力(沖壓性能)的指標(biāo)。
n值,學(xué)名加工硬化指數(shù)或應(yīng)變硬化指數(shù),是評(píng)價(jià)材料均勻變形的能力。(圖太專業(yè)了,大家無視好了...)。
我們只需要記住n值代表鋼板在塑性變形中的硬化能力 反映了變形均勻度、成形極限和裂紋是否產(chǎn)生等。n值越大,整個(gè)成形過程中的變形越均勻。
我們來做個(gè)邏輯推理:沖壓最害怕的是什么?開裂!什么情況下會(huì)開裂呢?一種原因就是材料出現(xiàn)縮頸了。我們的目標(biāo)就是要盡量延遲縮頸現(xiàn)象出現(xiàn),而這就要求材料均勻延伸能力強(qiáng),可以延伸很長(zhǎng)還不出現(xiàn)縮頸。
說到這里大家想到了什么?拉面!沒錯(cuò),就是拉面?。?!要拉出一碗好拉面,除了控制力道(拉伸應(yīng)變區(qū)間),還要有一團(tuán)好面,可以讓拉面師傅盡量用大的力氣而不出現(xiàn)縮頸斷裂。
這么說來拉面面團(tuán)的n值一定是高的離譜的吧,哈哈。(順便提下,蘭州只有“牛肉面”,沒聽說過啥“蘭州拉面”的哈)
看來沖好一個(gè)復(fù)雜的零件和拉一碗好拉面是一樣的呢。
知識(shí)點(diǎn):
1、不同的鋼種有不同的n值范圍,你拿個(gè)饅頭和拉面比n值是不對(duì)的,有機(jī)會(huì)我們請(qǐng)柴哥拍些鋼種性能對(duì)比表傳上來吧。
2、n值與板材厚度緊密相關(guān),一般不太適合評(píng)價(jià)厚度小于0.5mm的材料。
3、質(zhì)保書上“n90”較為常見,即試驗(yàn)小條是垂直于軋制方向的(呈90°)。有些要求特別高的品種也會(huì)要求做三向拉伸(0°、45°、90°)。
其實(shí)這n值和r值兩個(gè)指標(biāo)挺難解釋的,我們接著說r值,盡量也說的淺顯易懂些。
r值
講完了n值,下面來說一下r值。r值,學(xué)名:塑性應(yīng)變比,洋名:plastic strain ratio,也稱厚向異性系數(shù)。r值是評(píng)價(jià)金屬薄板深沖性能的重要參數(shù),反映金屬薄板在某平面內(nèi)承受拉力或壓力時(shí),抵抗變薄或變厚的能力。r值一般上是越大越好。
是不是沒看懂?其實(shí)我也沒看懂?。?!我們上白話:
這么說吧,鋼板有長(zhǎng)寬和厚度上的尺寸,在沖壓變形過程中金屬是像水一樣流動(dòng)的(當(dāng)然沒那么夸張)。r值高,意味著在變形過程中,金屬在長(zhǎng)寬尺度(平面)上的流動(dòng)優(yōu)先于厚度上的流動(dòng)。這樣在大變形量的地方不會(huì)減薄很厲害,也就不容易減薄開裂。
我們來看個(gè)杯形深沖件的截面圖:
三哥的飛餅為啥那么厲害,薄而不破?就是因?yàn)轱w餅面團(tuán)在平面上的延伸優(yōu)先于厚度方向的減薄,不然就會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)地方突然減薄而破裂。這么說起來,我們貌似破解了飛餅的秘密哈~~
小知識(shí):
1、鋼板軋制方向(0°)是主要延伸方向,所以鋼板寬度和長(zhǎng)度方向的性能會(huì)有差異(各向異性)。不同取樣方向上的r值不同。我們有時(shí)會(huì)看到“平均r值”,他就是0°、45°、90°三個(gè)方向所測(cè)r值的加權(quán)平均值。
2、r值=1是個(gè)分界線:當(dāng)r<1時(shí),說明材料厚度方向上容易減薄、沖壓性能不好;當(dāng)r>1時(shí),說明材料在沖壓成型過程中長(zhǎng)度和寬度方向上更容易變形,而厚度方向變薄更慢。因此,r值越大成型性能越好。
3、和n值一樣,一般r值也不適用厚度小于0.5mm的產(chǎn)品。而當(dāng)厚度大于1.6mm,r值允許降低0.2,或厚度大于2.0mm時(shí),r值不做要求。有些特殊產(chǎn)品對(duì)r值有另外的規(guī)定。
4、r值代表相同受力條件下,板厚方向和板平面方向的變形差異,r值大時(shí),板厚方向的變形小,而板平面內(nèi)與拉應(yīng)力相垂直的方向上(寬度方向)的變形易于進(jìn)行,從而降低起皺傾向,有利于沖壓成形。并希望各方向上的r值之差盡量小,以保證板面成形均勻。