老吕是常州一家家电配件厂的采购。十月接了个新单子,洗衣机内筒的端盖,材料清单上写着08Al,热轧板,三毫米。他翻仓库台账,发现还有一批10号板,同厚度,同宽度,吨价便宜两百,就想着先拿去试。
试模那天,第一张板下去,压力机的声都不一样。件是出来了,法兰圆角上一道细裂,像指甲划的。第二张换了个排样方向,裂得更早。模具师傅老蒋把件翻过来,对着光看了看,问他,你用的什么料。
老吕说,10号,三毫米。
老蒋把件往台面上一放,说,端盖这个深度,10号拉不出来。不是模具的事,是料的事。
08Al是优质碳素结构钢里含碳量很低的一类。牌号里带Al,说的是用铝脱氧。铝加进去,不只是把氧拿走,它还能把钢里的晶粒控制住,让组织更均匀,夹杂物的形态也不一样。
冲压看的不是强度,是能不能在不开裂的前提下,把一块平板变成想要的形状。08Al的好处是塑性储备足,延伸率有余量,加工硬化不快。拉深的时候,材料能顺着凸模往下流,不容易在圆角处卡死。
老蒋打了个比方:08Al拉深像揉面,面软,你使点劲,它跟着走。10号呢,面硬一些,劲使大了,边上先裂。
10号的含碳量比08Al高一点,强度、硬度也跟着高一点。做一般的冲压件、垫片、支架、简单折弯件,10号完全够用,价格还实在。
可强度高,意味着变形抗力大。同样的模具、同样的压边力,10号需要的成形力更大,回弹也更明显。件拉出来,尺寸不一定马上超差,可一卸载,法兰翘起来,装配就对不上。
老吕那批端盖,深度不浅,圆角又小。10号的塑性储备不够,圆角处的材料被拉薄,超过它能承受的程度,就裂了。
老蒋说,不是10号不好,是你让它干超出能力的活。牌号没有高低,只有合不合适。
冲压两大毛病,一个裂,一个皱。裂多发生在圆角和侧壁,皱多发生在法兰和悬空区。
很多人一出问题就怪材料。老蒋不这么看。他先看压边力够不够,再看模具间隙、凸凹模圆角、润滑。压边力小了,法兰起皱,材料进不去,侧壁反而被拉裂;压边力大了,材料流不动,圆角照样裂。
还有板面的方向性。热轧板顺着轧向和垂直轧向,塑性不一样。排样的时候,把变形最大的方向顺着轧向放,开裂的概率会低一些。
老吕试模,第一张和第二张只换了方向,裂的位置就变了。这个细节说明,材料的方向性在起作用,不能全算在模具头上。
老蒋还让他把压边力从原来的刻度往下退了两圈,再拉一张。这回法兰起了细皱,侧壁的裂却往后挪了。老蒋说,你看,皱和裂是跷跷板,压边力只是一个支点,料本身的软硬是另一头。料不变,光调模具,只能在这个区间里来回找,找不到头。

怎么定08Al还是10号,老蒋的办法很土:先看件。
变形浅,一道折弯、浅拉深、翻边不高,10号够用,模具不用大改,成本也低。变形深,像端盖、筒体、封头,圆角小、深度大,就得用塑性更好的料,08Al或者更软的深冲用钢。
还要看后续。件拉出来要不要焊接,要不要涂装,要不要承力。10号强度高,做支架、连接件合适;08Al软,做外观件、深拉件合适。两者不是替代关系,是分工关系。
化学成分和力学性能,按GB/T 711-2017《优质碳素结构钢热轧钢板和钢带》的表和协议来。标准给的是范围和条件,具体到你的件,还得看试模结果。老蒋常说,选材最怕一句话:差不多就行。差一点,模具要修,批次要挑,省下的料钱全赔进去。
老吕后来问,那批10号能不能降级用掉。
老蒋说,能,但别在这张单子上用。他给了三个办法:拿同批料试模,不只看第一件,要连着做几十件,看裂纹会不会延迟出现;把模具间隙和圆角重新核一遍,10号变形抗力大,原来的间隙可能偏小;润滑也换掉,拉深用油和普通冲压油不是一回事。
三件事做完,能拉出来,再谈代用;拉不出来,别硬上。
老吕照做了。那批10号在另一款浅拉深的支架上用得挺好,端盖还是回到08Al。他后来翻到优质碳素钢热轧板,牌号零八和十号怎么选,说早看这篇,试模那天能少挨一顿说。
冲压件出问题,不少不是牌号选错,是采购单写得太省。
厚度公差按GB/T 709,写不写,差别很大。冲压对厚度敏感,厚一点,模具间隙不够;薄一点,压边力要重调。交货状态也要写,热轧、退火、正火,软硬不一样,成形表现也不一样。
表面质量同样。麻点、氧化皮压入、划伤,在平板上看不出来,一拉深就成了裂纹源。酸洗板还是黑皮板,也要说清楚。
还有批次。同一个牌号,不同炉次,性能和表面可能有差别。连续模生产,最好固定供方和批次,换批先试模。
老吕现在做了一张表,牌号、厚度、公差、交货状态、表面、用途,一行一行填,填完再下单。试模次数少了一半,跟车间说话也硬气了。
还有一件事他以前不做:每次试模留三件样,写上日期、炉批号、模具编号,放在样品架上。下次再遇到开裂,拿出来比一比,是料变了,还是模具变了,心里有数。这个习惯不花钱,但能省掉很多“上次还好好的”这种扯不清的话。
问:08Al和10号,哪个更适合深拉深?
答:08Al。它含碳量低、用铝脱氧,塑性和成形性更好,深拉深时材料不容易在圆角处开裂。10号强度高一些,适合变形程度浅的件。具体能不能用,还要看件形、模具和试模结果,不能只看牌号。
问:10号板冲压开裂,一定是材料问题吗?
答:不一定。压边力过大、模具间隙偏小、凸凹模圆角太尖、润滑不足,都会让材料在圆角处被拉裂。排样方向、板面方向性、板厚公差也有影响。先查模具和工艺参数,再复检材料,别一上来就退料。
问:热轧板和退火板,冲压有什么区别?
答:退火板更软,塑性储备足,深拉深和复杂成形更稳;热轧板硬一些,适合变形浅的件,成本也低。交货状态要在采购单里写清楚,不能只写牌号,否则供方按常规状态交货,试模时才发现不对。
问:冲压件起皱,调压边力就行吗?
答:压边力是最先动的参数,但不是唯一。模具间隙、凸模圆角、润滑状态、板料厚度公差、送料是否到位,都会引起起皱。压边力调得太大,皱没了,裂又来了,两个毛病要连在一起看,不能只盯一个参数。
问:换牌号代用,要走什么流程?
答:先做工艺验证:连续试模、检查裂纹和尺寸、复核模具间隙和润滑,必要时调整压边力。验证通过后小批量试用,再批量切换。代用要通知客户并留书面记录,涉及承力件的,还要确认性能是否满足要求。
冲压选材,牌号只是开头,模具、工艺、批次都得跟上。有材料要试、有件要定,可以到钢管动力发布需求,让做过同类件的厂子一起看看。钢管动力,关联公众号:钢标控。