剪切计算及常用材料强度Word文档下载推荐.docx
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（1）按冲头压缩强度计算d
所以
（2）按钢板剪切强度计算t
钢板的剪切面是直径为d高为t的柱表面。
例5-3如图5-14所示螺钉受轴向拉力F作用，已知[τ]=0.6[σ]，求其d：
h的合理比值。
图5-14螺钉受轴向拉力示意图
螺杆承受的拉应力小于等于许用应力值：
螺帽承受的剪应力小于等于许用剪应力值：
当σ、τ同时分别达到[σ]、[τ]时．材料的利用最合理，既
所以可得
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第二节
冲压常用材料的化学成分和力学性能
一、黑色金属
二、有色金属
三、非金属
一、黑色金属
1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能
1）深拉深钢板的化学成分
深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。
其化学成分如表8—44所示。
表8—44
深拉深冷轧薄钢板的化学成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）
钢板
化学成分（质量分数%）
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Cu
Al
08Al
≤0.08
≤0.03
0.35～0.45
≤0.020
≤0.01
≤0.15
0.02～0.07
08F
0.05～0.11
0.25～0.50
≤0.040
≤0.04
≤0.25
≤0.10
—
08
0.05～0.12
0.17～0.37
0.35～0.65
≤0.035
10
0.07～0.14
15
0.12～0.19
20
0.17～0.24
（2）影响钢板冲压性能的主要因素
化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能
在上述钢号中用量最大的是08钢，并有沸腾钢与镇静钢之分，沸腾钢08F价廉，表面质量好，但偏析比较严重，且有“应变时效”倾向，对于冲压性能要求高，外观要求严格的零件不适合。
08Al镇静钢板价格较高，但性能均匀，“应变时效”倾向小，适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深。
1）08钢中主要元素对冲压性能的影响（表8—45）
表8—45
主要元素对08钢冲压性能的影响
元素名称
对冲压性能的影响
增加FeC的数量，提高钢板的抗拉强度和屈服强度，降低塑性，使冲压性能恶化，特别是当FeC出现于晶界时，对冲压性能的不利影响更大
硅溶于铁素体中，强化铁素体的作用很大，增加强度，降低塑性，含硅量越低越好，深冲压钢板不能用硅脱氧
锰的直接影响不大，锰和硫形成MnS夹杂物，其数量和形态对冲压性能有影响
磷显著地增加强度和脆性，并有偏析倾向，易于形成带状组织，这些都对冲压性能不利
形成硫化物，其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响，数量多、且呈细长条状分布的硫化物对冲压性能不利
是镇静钢的最终脱氧剂，可与氮形成氮化铝，显著降低钢板的“应变时效”倾向，容易得到“饼形”铁素体晶粒，改善冲压性能。
钢中铝的最佳含量为其质量分数=（0.03～0.05）%
2）深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准（表8—46）
表8—46
深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别
钢板状态
钢号及拉深级别
ZF
HF
F
Z
05F，8F，10F
08b，15F，20F，08，10，15，20
05F，08F，10F，15F，20F，08b，08，10，15，20
冷轧
6，7，8或“饼形”
6，7，8，9或“饼形”
6，7，8
6，7，8，9
5，6，7，8，9
1）铝镇静钢08Al按其拉深质量分为三级：
ZF—拉深最复杂零件；
HF—拉深很复杂零件；
F—拉深复杂零件
2）其他深冲薄钢板（包括热轧板）按冲压性能分级为：
Z—最伸拉深件；
S—深拉深件；
P—普通拉深件
3）深拉深冷轧薄钢板的力学性能（表8—47）
表8—47
深拉深冷轧薄钢板的力学性能（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）
钢号
级别
厚度/mm
/MPa
/（%）
不小于
ZF
HF
全部
>
1.2
<
260～330
260～340
260～350
200
210
220
240
44
42
39
0.66
0.70
≤4
280～370
280～390
34
32
30
280～400
280～420
28
300～420
300～440
29
340～460
360～480
27
26
25
360～500
360～510
24
4）深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（表8—48）
表8—48
深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度
（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）
钢板厚度
钢号及级别
08A1
08、08F
10、15、20
Er值（杯突试验深度）不小于
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
9.5
9.8
10.3
10.6
10.8
11.2
11.3
11.5
11.7
11.8
12.0
9.3
9.6
10.1
10.5
10.7
11.0
11.4
11.6
12.1
12.2
12.3
9.1
9.4
9.9
10.9
11.1
11.9
9.0
9.7
10.0
8.4
8.9
9.2
10.4
8.0
8.5
10.2
8.6
8.8
7.4
7.8
8.2
2.常用材料的力学性能
（1）黑色金属材料的力学性能（表8—49）
表8—49
黑色金属材料的力学性能
材料名称
材料牌号
材料状态
抗剪强度
抗拉强度
伸长率
屈服点
弹性模量
电工用工业纯铁C>
0.025
DT1
DT2
DT3
已退火的
180
230
26
电工硅钢
D11、D12
D21、D31
D32、D370
D310~340
S41~48
190
普通碳素钢
Q195
未经退火的
260~320
315~390
28~33
195
Q215
270~340
335~410
26~31
215
Q235
310~380
375~460
21~26
235
Q255
340~420
410~510
19~24
255
Q275
400~500
490~610
15~20
275
碳素工具钢
220~310
280~390
180
10F
260~360
330~450
190000
15F
220~340
280~420
260~340
300~440
198000
250~370
320~460
270~380
340~480
280
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