Изборът на материали за щамповане трябва да се основава на показатели за ефективност на процеса, за да се осигури висока стабилност, нисък процент на дефекти и добра адаптивност на матрицата по време на формоване. Най-критичните показатели са коефициентът на провлачване, удължението, индексът на втвърдяване, коефициентът на ориентация на дебелината и качеството на повърхността, които директно определят дали даден материал е подходящ за конкретен процес на щамповане. Следното е систематичен метод за избор на материал въз основа на тези показатели за ефективност:
Съответствие между основните показатели за ефективност и избора на материал
По-нисък коефициент на граница на провлачване (σs/σb) е по-добър. Ниският коефициент на граница на провлачване показва ниска граница на провлачване, висока якост на опън, голям диапазон на пластична деформация и по-малка чувствителност към напукване.
Препоръчителни материали: ниско{0}}въглеродна стомана (напр. SPCC, съотношение на граница на провлачване приблизително 0,6), закалени алуминиеви сплави (напр. 5052-O).
Избягвайте използването на: -стомана с висока якост (напр. 22MnB5) има висок коефициент на провлачване в студено състояние, което я прави склонна към напукване и изисква горещо формоване.
Колкото по-голямо е удължението (δ), толкова по-силна е способността за формоване. Равномерното удължение отразява способността на материала да устои на локално образуване на шия по време на разтягане, което пряко влияе върху границата на деформациите на удължение (като дълбоко изтегляне).
Предпочитани материали: удължение > 30%, като мека мед (C1020P, δ≈45%) и аустенитна неръждаема стомана (SUS304, δ≈40%).
Забележка: Крехките материали (като високо{0}}въглеродна стомана) имат ниско удължение и са подходящи само за просто щанцоване.
Колкото по-висок е индексът на втвърдяване (n стойност), толкова по-добре е за комплексно формоване. Високата стойност на n означава, че материалът се втвърдява бързо по време на студена деформация, което може да попречи на локалното изтъняване и да направи деформацията по-равномерна.
Приложими сценарии: дълбоко изтегляне, много{0}}формиране.
Препоръчителен материал: аустенитна неръждаема стомана (n≈0,5), по-добра от обикновената ниско{1}}въглеродна стомана (n≈0,2). По-високият коефициент на ориентация на дебелината на плочата (стойност r) е по-благоприятен за дълбоко изтегляне.
По-високата стойност на r показва, че материалът лесно се деформира в равнинна посока и трудно се изтънява в посока на дебелина, намалявайки риска от счупване.
Типично приложение: Дълбоко изтегляне на панели за каросерия на автомобили.
Препоръчителни материали: Студено{0}}валцувана ниско{1}}въглеродна стомана (r > 1,5), IF стомана (интерстициална стомана).
По-малък коефициент на планарна ориентация на плочата (Δr) е по-добър.
По-малък Δr показва слаба анизотропия, водеща до равномерна деформация на материала в различни посоки и избягване на пропукване (неравномерни ръбове на дълбоко -изтеглени части).
Предпочитан: Напълно закален студено{0}}валцован лист, Δr < 0,1.
Високи изисквания за качество на повърхността: гладка и{0}}без дефекти. Повърхността не трябва да съдържа пукнатини, петна от ръжда, драскотини или оксидни налепи; в противен случай ще възникне концентрация на напрежение, което ще доведе до напукване и увреждане на формата.
Препоръка: Студеновалцуваната ламарина е по-добра от горещо валцуваната ламарина поради по-гладка повърхност и по-плътна структура.
Допустимите отклонения на дебелината трябва да бъдат точни и еднакви. Големите отклонения в дебелината ще повлияят на съвпадението на хлабината на матрицата, което ще доведе до неравности, светкавици или повреда на матрицата.
