五金模具设计材料利用.ppt
2002年材料技術講座華南檢測中心金屬室陳懇陳懇高工,86年大學畢業,在成都飛机公司的13年里,先后從事鑄造金屬材料金相失效分析等,編制了八份國家標准,完成三項部級科研課題,發表4篇部級論文.99年4月進富士康工標處,編制所有金屬材料標准,通過培訓,大力提升了公司的材料技術水平;01年5月進檢測處,解決大量失效案件.金屬室愿竭誠為各事業處服務第一页，编辑于星期六：十五点二十三分。工程/品管最關心的是產品設計選材工藝合理与否圖紙上哪些是材料牌號狀態公司常見材料有哪些特性材料和零件測試什么項目本講座重點介紹各種材料的分類識別標記狀態機械性能化學成份鍍層特性物理性能制程缺陷防止;材料/零件/加工故障分析;外觀缺陷識別和判定檢測設備及方法電鍍和陽極化特性;測試申請作業等第二页，编辑于星期六：十五点二十三分。遨游多彩的金屬世界遨游多彩的金屬世界探索真實的材料技術探索真實的材料技術第三页，编辑于星期六：十五点二十三分。公司常規金屬產品公司常規金屬產品第四页，编辑于星期六：十五点二十三分。第一篇第一篇 公司常用沖壓材料公司常用沖壓材料1熱浸鍍鋅鋼板熱浸鍍鋅鋼板GI料料 電鍍鋅鋼板電鍍鋅鋼板EG料料附件附件:制程缺陷分析和處理制程缺陷分析和處理2不鏽鋼板不鏽鋼板SUS3電鍍錫鋼板（馬口鐵電鍍錫鋼板（馬口鐵SPTE）4冷軋碳素鋼板冷軋碳素鋼板CRS5熱軋碳素鋼板熱軋碳素鋼板SPHC6鋁合金板材鋁合金板材(APPLE 1802 1A01專案專案)7銅合金帶材（黃銅銅合金帶材（黃銅 磷青銅磷青銅 鈹銅）鈹銅）8鈦合金板材鈦合金板材第五页，编辑于星期六：十五点二十三分。$1.GI料和料和EG料料(ES03-003/006)(一)GI料生產基本流程解捲焊接前處理及退火熱浸鍍鋅解捲焊接前處理及退火熱浸鍍鋅噴鋅粉調鋅花調質整平化成處理（鉻酸鹽耐噴鋅粉調鋅花調質整平化成處理（鉻酸鹽耐指紋）收捲指紋）收捲1熱浸鍍鋅特點將鋼捲連接連續浸入熔融（約460C）鋅池中在板材兩面浸鍍均勻厚度的鋅層2電鍍鋅特點以鉛板/鋅板為陽极鋼板為陰极並用硫酸鋅/氯化鋅溶液通電鍍鋅第六页，编辑于星期六：十五点二十三分。(二二)材料識別標記材料識別標記1熱浸鍍鋅GIHGCC1ZSFX其中HG熱浸鍍鋅製程C冷軋底材(C1商用品質C2改良商用品質D1深拉伸品質Z無鋅花M細小鋅花S調質處理B亮面調質處理F耐指紋塗覆C鉻酸鹽處理X不塗油第七页，编辑于星期六：十五点二十三分。2電鍍鋅EG（SECC）S鋼板E電鍍C冷軋C商用(三三)區別與共性區別與共性(1)鍍層厚度:GI料56um,EG料23um(2)耐蝕性:GI料好.(3)成形性:EG料好;(4)塗裝性:EG料好(5)外觀:EG料為銀灰色,均勻表面;GI料為亮晶狀,細小鋅花.(6)價格:GI料便宜30%以上第八页，编辑于星期六：十五点二十三分。2.鍍鋅層防腐原理(1)隔絕原理使鋼材不與腐蝕介質直接接触(2)犧牲陽极保護原理鋅較鐵電位活性高如鋅層刮傷露出底材,鋅會替代鐵先行腐蝕.(四四)機械性能機械性能GI料抗拉強度Mpa屈服強度Mpa伸長率%硬度HRBC129039523031030.55567C2250385220300325065D1230320170240384053第九页，编辑于星期六：十五点二十三分。EG料機械性能要求沖壓成25mm寬的拉伸試片,進行拉力測試.五五 鍍層厚度鍍層厚度GI用Z08/Z10;EG用E16/E24六六 彎曲性能和鍍層附著力彎曲性能和鍍層附著力縱向180內邊直徑0T彎曲外邊不能有鍍層剝離底材裂紋抗拉強度Mpa屈服強度Mpa不同厚度的伸長率%硬度HRB0.61.01.01.61.6270370180250343637384260第十页，编辑于星期六：十五点二十三分。七七 元素影響元素影響在軋制工藝等不變時各成份對鍍鋅鋼板性能影響如下1提高強度碳硅錳磷2降低塑性碳硅3增加冷脆性磷碳硅4惡化焊接性硫磷碳5改善切削加工硫錳磷6惡化沖壓性碳硅磷硫第十一页，编辑于星期六：十五点二十三分。八八 常用厚度及公差常用厚度及公差1GI料實際供貨0.5970.6860.7810.8910.9741.1661.502EG料現用0.50.60.70.81.01.22.0另外可選擇系列0.40.650.750.91.41.61.82.32.5九九 形狀公差形狀公差側邊弧形度1.0mm/m;任意板面放在平台上平坦度2mm第十二页，编辑于星期六：十五点二十三分。附件附件:制程缺陷分析和處理制程缺陷分析和處理在了解了GI和EG兩种材料的各項性能后有必要注意鍍鋅鋼板因為機械性能鍍層制程環境等不同導致沖壓開裂或變形引起耐蝕性差等一系列問題現結合具體案例分析鋼板常見缺陷並提出處理意見1 切斷邊生鏽切斷邊生鏽鍍鋅板切斷邊放置几天后都難以避免生鏽材料越厚鍍鋅層保護作用越差只要客戶沒有嚴格規定且不出現連續銹斑就可以放行特殊要求的材料可以浸防鏽油第十三页，编辑于星期六：十五点二十三分。2 沖壓沖壓/彎邊彎邊/凸台裂紋凸台裂紋 抽芽不完整抽芽不完整可能存在以下材料因素（1）抗拉強度超上限（2）伸長率偏低（3）屈服強度太高,使屈服/抗拉強度之比高（4）硬度偏高（5）組織不均勻晶粒大小差異大3 平坦度引起的尺寸偏差平坦度引起的尺寸偏差採用反向沖壓或反捲校平4 沖壓后尺寸變化沖壓后尺寸變化沖壓后,個別零件由于應力釋放,局部尺寸將沿受力之反向變化.可适當加大正向預變形尺寸.第十四页，编辑于星期六：十五点二十三分。5 制程中防止白銹制程中防止白銹(1)避免汗水洒在板材和零件上,如戴手套配毛巾.(2)防止潮濕水份結露,改進包裝增加干燥劑.(3)重要大型零件產生少量白銹,可用0.400.600.601.01.01.61.62.52.5SPCCT270323436373839SPCD270370343638394041SPCE270350363840414243第二十七页，编辑于星期六：十五点二十三分。5熱軋碳素鋼板(SPHC)ES03-0251化學成份（）2機械性能代碼CMnpSSPHC0.150.600.0500.050抗拉強度 MPa伸長率（按板厚划分mm)1.21.61.63.23.2270 272931第二十八页，编辑于星期六：十五点二十三分。3.表面加工板材熱軋后應要求經過酸洗或噴砂清除氧化皮這樣有利于焊接表面處理等表面應無孔眼分層髒污氧化皮等.有些缺陷可通過打磨清除(A)或焊接返修(B)A.打磨后應符合厚度公差清理干淨分界線應光滑B.焊接前有害缺陷應脩鑿或打磨干淨脩磨深度應不超過公稱厚度的20%脩磨面積不超過板面的2%焊接后應清理平整第二十九页，编辑于星期六：十五点二十三分。6鋁合金板材鋁合金板材(ES03-028/029)一一概述概述選定純鋁選定純鋁1100 防鏽鋁合金（防鏽鋁合金（3003 5052）硬鋁硬鋁2024 鍛鋁鍛鋁6061 超硬鋁超硬鋁7075共七個牌號的薄板和共七個牌號的薄板和厚板厚板在公司現有產品中在公司現有產品中,鋁板應用到鋁板應用到1802專案專案 IMACLL JAVELIN YIKES ACTION Talledaga HR P-V等機種等機種零件類型是手机殼零件類型是手机殼 磁架磁架 前板前板 后板后板 分隔分隔板板 支撐架支撐架 連接架連接架 支架等支架等牌號及狀態為牌號及狀態為6061-T6 5052-H32 1100-H16,主要材料厚度是主要材料厚度是0.50.61.02.03.0mm第三十页，编辑于星期六：十五点二十三分。二二 各合金系列特性各合金系列特性1）耐蝕性陽极化處理表面處理塗裝性1*5*3和6*2和7*陽极化處理可生產不同色澤硬度之皮膜（2)強度切削性7251（3）成形性:強度越高越差三三 化學成份化學成份第三十一页，编辑于星期六：十五点二十三分。合金SiFeCuMnMgZn1100(Si+Fe)0.950.050.200.05/0.1030030.60.70.050.201.01.5/0.1050520.250.400.100.102.22.80.1020240.500.503.84.90.30.91.21.80.2560610.40.80.70.150.400.150.81.20.2570750.400.501.22.00.302.12.95.16.1第三十二页，编辑于星期六：十五点二十三分。四不可熱處理強化材料(1.3mm)机械性能机械性能合金狀態抗拉強度屈服強度延伸率%1100O741082525H1294127746H14118147944H161371671183H18157/35052O1772166418H322162651575第三十三页，编辑于星期六：十五点二十三分。F制造狀態O退火狀態H加工硬化狀態,T熱處理穩定狀態（1）H第一位數H1單純加工硬化H2加工硬化+不完全退火H3加工硬化+穩定化處理（2）H第二位數表示全硬（H）之8分之几狀態第三十四页，编辑于星期六：十五点二十三分。五可熱處理強化材料(1.3mm)机械性能机械性能合金狀態抗拉強度MPa屈服強度MPa延伸率%2024T344029515T443027515T6244034556061T420511016T6295245107075T65404708第三十五页，编辑于星期六：十五点二十三分。T1高溫加工自然時效T2高溫加工冷加工自然時效T3固溶冷加工自然時效T4固溶自然時效T5高溫加工人工時效T6固溶人工時效T7固溶人工過時效T8固溶冷加工人工時效T9固溶人工時效冷加工T10高溫加工冷加工人工時效第三十六页，编辑于星期六：十五点二十三分。$7銅合金帶材（黃銅銅合金帶材（黃銅 磷青銅磷青銅 鈹銅）鈹銅）純銅及銅合金比較純銅及銅合金比較類別主要合金性能用途紫銅無氧銅（TU）;工業純銅(T14)比重8.9熔點1083良好導電性導熱性抗腐蝕性塑性很好強度太低不直接用于結构材料,用作配制合金青銅錫青銅鋁青銅鈹青銅抗腐蝕性好彈性高耐磨性好但BeSn很貴彈性抗磁耐磨元件黃銅以Zn為主元素分普通特殊強度比紫銅高抗腐蝕性比青銅差常見腐蝕:脫鋅（加元素）季裂（消除應力或電鍍）優良加工性,拉伸性散熱片類深拉伸零件第三十七页，编辑于星期六：十五点二十三分。(一一)磷青銅帶材磷青銅帶材:C5191(ES03-020)有良好加工性、高彈性、抗疲勞性、高強度、高延伸率.適宜制造各種有彈性要求的電子元件.Sn5.57.0;P0.030.35狀態級別拉伸試驗拉伸強度MPa伸長率(最小)維氏硬度HV1/4H39051035%1001601/2H49061020%150205H5906858%180230第三十八页，编辑于星期六：十五点二十三分。(二二)黃銅帶材黃銅帶材(ES03-034)合金CuPbFeZnC260068.571.50.050.05余量C268064.068.00.050.05余量C272062.064.00.070.07余量C280159.062.00.100.07余量第三十九页，编辑于星期六：十五点二十三分。
