冲压金属特性介绍

1、ISO 9001:2000 CertifiedLOTES CO., LTDhttp:/www.lotes.cccopyright Lotes Co., Ltd. All right reserved沖壓常用金屬板材介紹 Lotes stamping 2008.01.19報告人：周國祿報告人：周國祿ISO 9001:2000 Certified简报内容：简报内容：连接器对金属板材的要求连接器对金属板材的要求拉伸试验介紹拉伸试验介紹制程对材质之控制及影响制程对材质之控制及影响各项机械性质及导电率之物理意义各项机械性质及导电率之物理意义什麼是連接器什麼是連接器金屬板材的纖維方向金屬板材的纖維方向IS

2、O 9001:2000 CertifiedISO 9001:2000 Certified1、什麽是連接器？ 連接器是我們電子工程技術人員經常接觸的一種部件。它的作用它的作用：在電路內被阻斷處或孤立不通的電路之間，架起溝通的橋梁，從而：在電路內被阻斷處或孤立不通的電路之間，架起溝通的橋梁，從而使電流流通，使電路實現預定的功能使電流流通，使電路實現預定的功能。連接器是電子設備中不可缺少的部件，順著電流流通的通路觀察，你總會發現有一個或多個連接器。連接器形式和結構是千變萬化的，隨著應用物件、頻率、功率、應用連接器形式和結構是千變萬化的，隨著應用物件、頻率、功率、應用環境等不同，有各種不同形式的連接器

3、環境等不同，有各種不同形式的連接器。例如，球場上點燈用的連接器和硬碟驅動器的連接器，以及點燃火箭的連接器是大不相同的。但但是無論什麽樣的連接器，都要保證電流順暢連續和可靠地流通。是無論什麽樣的連接器，都要保證電流順暢連續和可靠地流通。 就泛指而言，連接器所接通的不僅僅限於電流，光信號通路中也使用連接器，它們的作用與電路連接器相同。由於我們只關心電路連接器，但是，連接器中所用的原材料是什麼那？我們本傑重點介紹：ISO 9001:2000 Certified 导电率高导电率高: :计算机的容量在不断增大，而体积却要求更小，对连计算机的容量在不断增大，而体积却要求更小，对连接器来说，就要做到更细，传

4、导更高速，这样只有增加材料本身的导接器来说，就要做到更细，传导更高速，这样只有增加材料本身的导电性（即材料的导电率电性（即材料的导电率) )，减少接触阻抗。，减少接触阻抗。 机械性能好机械性能好: :高抗拉强度，延伸率高，弯曲系数小高抗拉强度，延伸率高，弯曲系数小, ,抗疲劳性好。抗疲劳性好。 表面质量好表面质量好: :表面要求无刮花、脱皮、起泡，周边无毛刺、钢丝，表面要求无刮花、脱皮、起泡，周边无毛刺、钢丝，料带无扇形和扭曲料带无扇形和扭曲, ,铁壳类，对刮花要求严格铁壳类，对刮花要求严格 ，脱皮起泡，影响严重，脱皮起泡，影响严重，造成镀层脱落，插卡跪针等造成镀层脱落，插卡跪针等, ,表面粗

5、糙之材料，电镀后有明显纹路，表面粗糙之材料，电镀后有明显纹路，外观不良，同时抗强度会大大降低，易产生裂纹。外观不良，同时抗强度会大大降低，易产生裂纹。 耐腐蚀性、焊接性好，耐温耐腐蚀性、焊接性好，耐温（高温产生应力释放）（高温产生应力释放）性高性高。 应力释放：指当材料在受力和温度环境下，长时间所造成的正向应力释放：指当材料在受力和温度环境下，长时间所造成的正向力下降的现象。力下降的现象。 温度越高，受力时间越长，应力释放越大。温度越高，受力时间越长，应力释放越大。 2 2、连接器对金属板材的要求、连接器对金属板材的要求ISO 9001:2000 Certified3、拉伸试验介紹、拉伸试验介

6、紹 材料的力学性能由试验测定。拉伸试验是研究材料力学性能常用，材料的力学性能由试验测定。拉伸试验是研究材料力学性能常用，最基本的试验。常用的标准拉伸试件如图所示。最基本的试验。常用的标准拉伸试件如图所示。与 夹 头 配 合L标 距 （ 试 验 段 长 度 ）d圆 形 L 1 0 d 或 5 d 试验时，首先将试件安装在试验机的夹头内，并在标记处装上测量试验时，首先将试件安装在试验机的夹头内，并在标记处装上测量变形的仪器。然后开动机器，缓慢加载。随着载荷增加，试件逐渐被拉变形的仪器。然后开动机器，缓慢加载。随着载荷增加，试件逐渐被拉长，试验段的伸长用长，试验段的伸长用l l 表示。试验一直进行到

7、试件断裂为止。一般试表示。试验一直进行到试件断裂为止。一般试验机均附有绘图装置，能自动绘出载荷与伸长间的关系曲线，该曲线反验机均附有绘图装置，能自动绘出载荷与伸长间的关系曲线，该曲线反映了试件所受拉力与相应伸长的关系，称为试件的拉伸图。映了试件所受拉力与相应伸长的关系，称为试件的拉伸图。ISO 9001:2000 Certified1 1、试件拉伸时的力学性质、试件拉伸时的力学性质试件的试件的 - 曲线：曲线：整个拉伸过程分为整个拉伸过程分为:(1) OA(1) OA-弹性阶段弹性阶段(2) BC-(2) BC-流动阶段流动阶段(3) CD-(3) CD-强化阶段强化阶段(4) DE-(4)

8、DE-颈缩阶段颈缩阶段0AA BCDE韧性金属材料韧性金属材料LPISO 9001:2000 Certified P P与与 e e的值很接近，但意义的值很接近，但意义不同，计算不作严格区别不同，计算不作严格区别. .1 1 弹性阶段弹性阶段OAOA 应变值始终很小应变值始终很小 变形为弹性变形变形为弹性变形 去掉荷载变形全部消失去掉荷载变形全部消失弹性阶段弹性阶段 e 弹性极限弹性极限 p 比例极限比例极限ISO 9001:2000 Certified0APe斜直线斜直线OAOA：应力与应变成正比变化应力与应变成正比变化虎克定律虎克定律微弯段微弯段AAAA：当应力小于当应力小于A A应力时，

9、试件只产应力时，试件只产生弹性变形。生弹性变形。直线最高点直线最高点A A所对应的应力值所对应的应力值-比例极限比例极限 P PA A点所对应的应力值是材料只产生弹性变形点所对应的应力值是材料只产生弹性变形的最大应力值的最大应力值弹性限弹性限 e e流动流动( (屈服屈服) )阶段阶段 s s 屈服强度屈服强度 应力超过应力超过A A点后，点后， - - 曲线渐变曲线渐变弯，到达弯，到达B B点后，应力在不增加的情点后，应力在不增加的情况下变形增加很快，况下变形增加很快， - - 曲线上出现曲线上出现一条波浪线。变形大部分为不可恢一条波浪线。变形大部分为不可恢复的塑性变形。复的塑性变形。2 2

10、 流动阶段流动阶段AISO 9001:2000 Certified试件表面与轴线成试件表面与轴线成4545 方向出现的一系列迹线方向出现的一系列迹线流动阶段对应的应力值流动阶段对应的应力值流动限流动限 S S S S：代表材料抵抗流动的能力。：代表材料抵抗流动的能力。BC0AAPeS3 3 强化阶段：强化阶段：* *该阶段的变形绝大部分为塑性变形。该阶段的变形绝大部分为塑性变形。* *整个试件的横向尺寸明显缩小。整个试件的横向尺寸明显缩小。 D D点为曲线的最高点，对应的应点为曲线的最高点，对应的应力值力值 b=Pb/Ab=Pb/A（元）（元）DEBC0AAPeSbISO 9001:2000

11、Certified4 4 颈缩阶段：颈缩阶段： 试件局部显著变细，出现颈缩现象。试件局部显著变细，出现颈缩现象。 由于颈缩，截面显著变细荷载随之降低，到达由于颈缩，截面显著变细荷载随之降低，到达E E点试件断裂。点试件断裂。四个质变点：四个质变点：比例限比例限 P P：应力与应变服从虎克定律的最大应力应力与应变服从虎克定律的最大应力弹性限弹性限 e e：只产生弹性变形，是材料处于弹性变形的最大应力。只产生弹性变形，是材料处于弹性变形的最大应力。流动限流动限 S S ：表示材料进入塑性变形表示材料进入塑性变形. .强度限强度限 b b ：表示材料最大的抵抗能力。表示材料最大的抵抗能力。 变形性质

12、变形性质( (一一) ) 延伸率延伸率: :L L：标距原长：标距原长L1L1：拉断后标距长度：拉断后标距长度%1001LLLISO 9001:2000 Certified( (二二) ) 截面收缩率截面收缩率: :A A：实验前试件横截面面积：实验前试件横截面面积 A1A1：拉断后段口处的截面面积：拉断后段口处的截面面积衡量材料塑性的两个指标。衡量材料塑性的两个指标。、 将试件拉伸变形超过弹性范围后将试件拉伸变形超过弹性范围后任意点任意点F F，逐渐卸载，在卸载过程中，逐渐卸载，在卸载过程中，应力、应变沿与应力、应变沿与OAOA线平行的直线返线平行的直线返回到回到O1O1点。点。%1001A

13、AAISO 9001:2000 Certified冷作硬化：在常温下，经过塑性变形后，材冷作硬化：在常温下，经过塑性变形后，材料强度提高、塑性降低的现象。料强度提高、塑性降低的现象。DEBC0AA%2.02.0DEBC0AAO1FISO 9001:2000 Certified4、制程对材质之控制及影响、制程对材质之控制及影响ISO 9001:2000 Certifiedw导电率导电率 Electrical Conductivity Electrical Conductivity (%IACS at 20)(%IACS at 20)：铜合金导电：铜合金导电率的表示系以标准软铜之体积电阻系数，除以

14、所量测铜合金之体积电率的表示系以标准软铜之体积电阻系数，除以所量测铜合金之体积电阻系数的百分率，标准软铜之电阻、密度、电阻温度系数诸值，均需阻系数的百分率，标准软铜之电阻、密度、电阻温度系数诸值，均需与与国际电气标准协会国际电气标准协会(IEC)(IEC)所制订标准软铜规格一致所制订标准软铜规格一致. .%IACS(20) = 0.017241/(254.5R/234.5+T)(A/L)%IACS(20) = 0.017241/(254.5R/234.5+T)(A/L) 100%100%5 5、各项机械性质及导电率之物理意义、各项机械性质及导电率之物理意义 IACS (Internationa

15、l Annealed Copper Standard) IACS (International Annealed Copper Standard)为为19131913年订年订定之导电率单位定之导电率单位; ; 定义定义: :以纯铜以纯铜(99.9%)(99.9%)经退火后之导电率为基准经退火后之导电率为基准, ,其电阻系数为其电阻系数为1.691.69微欧微欧-cm,-cm,其它合金之导电率为相对退火后与纯铜之比值其它合金之导电率为相对退火后与纯铜之比值. .ISO 9001:2000 Certified密度密度( (DensityDensity):):标准單位体积的质量。标准單位体积的质量。

16、弹性模量弹性模量 Modulus of ElasticityModulus of Elasticity ：在比例极限内，正应力与正应：在比例极限内，正应力与正应变成正比，即如果引进比例系数变成正比，即如果引进比例系数E E，则，则 ，上述关系式即为虎克，上述关系式即为虎克定律。其值随材料而异，并由实验测定。实际上，应力定律。其值随材料而异，并由实验测定。实际上，应力应变图中应变图中初始直线初始直线OAOA之斜率，即等于弹性模量之值。由式之斜率，即等于弹性模量之值。由式 =E=E 可知，弹性模可知，弹性模量量E E与应力具有相同的量纲。在国际单位制中，弹性模量的常用单位与应力具有相同的量纲。在国

17、际单位制中，弹性模量的常用单位为为GPa(GPa(吉帕吉帕) )，其值为：，其值为：1GPa=103MPa.1GPa=103MPa.抗疲劳性抗疲劳性( (Stress RelaxationStress Relaxation):):抵抗冲击而不被破坏的能力。材料抵抗冲击而不被破坏的能力。材料在受冲击和循环载荷后产生变形，偏离原有尺寸，使端子与卡不能在受冲击和循环载荷后产生变形，偏离原有尺寸，使端子与卡不能有效接触。如：我们经常讲的插卡多次不靠壁。材料的弹性越好，有效接触。如：我们经常讲的插卡多次不靠壁。材料的弹性越好，抗疲劳性越好，通过选用不同材料的纤维方向，改进产品设计结构抗疲劳性越好，通过选

18、用不同材料的纤维方向，改进产品设计结构( (如加大如加大R),R),提高光面粗糙度可减少疲劳性。提高光面粗糙度可减少疲劳性。ISO 9001:2000 Certified抗拉强度抗拉强度( (Tensile StrengthTensile Strength):):抗拉强度是指试样拉断前所承受的最大抗拉强度是指试样拉断前所承受的最大拉应力，用符号拉应力，用符号bb表示。表示。 bbFb/So Fb/So 式中式中: : FbFb表示试样承受的最大拉伸力（表示试样承受的最大拉伸力（N N） SoSo表示试样原始横截面积（平方毫米）表示试样原始横截面积（平方毫米）屈服强度屈服强度( (Yield S

19、trengthYield Strength) )，指材料在拉伸过程中，材料所受应力达，指材料在拉伸过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L0.2%L。时应力。时应力值，单位用牛顿值，单位用牛顿/ /毫米毫米2(N/mm2)2(N/mm2)表示。用符号表示。用符号ss表示表示 ssFs/SoFs/So式中式中: : Fs Fs表示试样屈服时所承受的拉伸力（表示试样屈服时所承受的拉伸力（N N） SoSo表示试样原始横截面积（平方毫米）表示试样原始横截面积（平方毫米） 延伸率延伸率( (ElongationEl

20、ongation) )：材料在拉伸断裂后，总伸长原始标距长度的百：材料在拉伸断裂后，总伸长原始标距长度的百分比。用符号分比。用符号表示表示. . =(11-10)/10=(11-10)/10 100% 100% %10000lll%1001AAAISO 9001:2000 Certified硬度硬度( (HardnessHardness): ): 是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。 材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料

21、耐材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一。磨性的重要指标之一。 硬度的测定常用压入法。把规定的压头压入金属材料表面层，硬度的测定常用压入法。把规定的压头压入金属材料表面层，然后根据压痕的面积或深度确定其硬度值。根据压头和压力不同，然后根据压痕的面积或深度确定其硬度值。根据压头和压力不同，常用的硬度指标有布氏硬度（常用的硬度指标有布氏硬度（HBSHBS、HBWHBW）、洛氏硬度（）、洛氏硬度（HRAHRA、HRBHRB、HRCHRC等）和维氏硬（等）和维氏硬（HVHV）。）。 维氏硬度维氏硬度 维氏硬度试验可以测量从软到硬的各种材料以及金属零件的表面硬维氏硬度试

22、验可以测量从软到硬的各种材料以及金属零件的表面硬度，并有连续一致的硬度标尺。度，并有连续一致的硬度标尺。 1 1、试验原理、试验原理 式中，式中，A1A1为试件拉断后，颈缩处之最小截面为试件拉断后，颈缩处之最小截面 A A0 0为试件之原始标距长度为试件之原始标距长度 A A1 1为试件拉断后标距长度为试件拉断后标距长度ISO 9001:2000 Certified 维氏硬度试验原理是根据压痕单位表维氏硬度试验原理是根据压痕单位表面积上的试验力大小来计算硬度值。压头采面积上的试验力大小来计算硬度值。压头采用锥面夹角为用锥面夹角为136136 的金刚石正四棱锥体，将的金刚石正四棱锥体，将其以选定

23、的试验力压入试样表面，按规定保其以选定的试验力压入试样表面，按规定保持一定时间后卸除试验力，测量压痕两对角持一定时间后卸除试验力，测量压痕两对角线长度，如图线长度，如图1 15 5所示。维氏硬度值用四棱所示。维氏硬度值用四棱锥压痕单位面积上所承受的平均压力表示，锥压痕单位面积上所承受的平均压力表示，符号。符号。 式中式中 作用在压头上的试验力（）作用在压头上的试验力（） d d压痕两对角线长度的平均值（）压痕两对角线长度的平均值（） 值的单位为值的单位为 /(mm2)/(mm2)，但习惯上，但习惯上只写出硬度值而不标出单位只写出硬度值而不标出单位ISO 9001:2000 Certified金

24、屬材料經過軋制滾壓后，其力學和物理性能出現各向異性，叫材料的纖維方向（或平面方向性）。如當折彎線與板料的纖維方向 垂直時，允許變形的程度大，回彈大，不易開裂，平行與折彎線時，則允許變形的程度小，回彈小，易開裂。 沖壓加工所用的被加工材，一般以金屬板材為多，其製造過程係採用壓延工程 (Roll Mills)，將塊狀金屬壓延至板狀，其加工溫度有熱間 (材料加熱，熱軋) 及冷間 (材料常溫，冷軋)兩種。塊狀金屬通過壓延機，金屬材料之壓延方向與壓延滾筒之方向相同。壓延時金屬構成之結晶粒並列方向依滾筒轉動方向而延展之，同樣地其介在物亦被展延。壓延作用使金屬材料內部產生晶粒組織之變化，在展延方向產生如同木

25、材紋路組織之纖維狀組織，此種纖維方向即是壓延方向。 依壓延工程所製造的金屬材料，其不同方向的材料性質將有所差異，這種現象在彎曲加工時影響最大。折彎方向垂直於壓延方向時 (Good way)，其材料伸長率較好，不易發生割裂，可容許較小的彎曲半徑。折彎方向平行於壓延方向時(Bad way)，其材料伸長率較好差，容易發生割裂，其彎曲半徑較大。ISO 9001:2000 CertifiedISO 9001:2000 Certified銅合金黃銅（俗稱青銅）牌號：C26800C26000磷青銅（俗稱磷銅）C5191C5210鈹銅：BeCuC17500 C17510特殊銅（如SLOT92NS-7C7025

26、、NB109A等）C17200不鏽鋼：SUS301SUS304SUS430SUS410炭素鋼：SK5SK7S50C等。鍍鋅板：SBSC7、沖壓生產用到的金屬板材ISO 9001:2000 Certified简报完毕，谢谢简报完毕，谢谢!ISO 9001:2000 Certified沖壓加工使用的大部分都是板料，但也包含一部份棒料。其主要的有：(1) 熱間鋼板壓延鋼板(2) 冷間鋼板壓延鋼板(3) 矽鋼板(4) 不銹鋼板(5) 鋁板及鋁合金板(6) 銅板銅合金板連接器最常用的材質為銅合金板、不銹鋼板及工具碳鋼，銅及銅合金材料的熱和電氣的傳導度佳，是用於電線、電子、電氣零件最佳材料沖壓材料之特性與選用ISO 9001:2000 Certifieda. 銅鋅合金-黃銅 (BRASS)：比較有代表性的是7-3黃銅 (含