Việc lựa chọn vật liệu dập phải dựa trên các chỉ số hiệu suất quy trình để đảm bảo độ ổn định cao, tỷ lệ khuyết tật thấp và khả năng thích ứng khuôn tốt trong quá trình tạo hình. Các chỉ số quan trọng nhất là tỷ lệ cường độ năng suất, độ giãn dài, chỉ số cứng, hệ số định hướng độ dày và chất lượng bề mặt, những yếu tố này trực tiếp xác định liệu vật liệu có phù hợp với quy trình dập cụ thể hay không. Sau đây là phương pháp lựa chọn vật liệu có hệ thống dựa trên các chỉ số hiệu suất này:
Sự tương ứng giữa các chỉ số hiệu suất cốt lõi và lựa chọn vật liệu
Tỷ lệ cường độ năng suất thấp hơn (σs/σb) là tốt hơn. Tỷ lệ cường độ năng suất thấp cho thấy cường độ năng suất thấp, độ bền kéo cao, phạm vi biến dạng dẻo lớn và ít bị nứt hơn.
Vật liệu được đề xuất: Thép cacbon-thấp (ví dụ: SPCC, tỷ lệ cường độ chảy khoảng 0,6), hợp kim nhôm được ủ (ví dụ: 5052-O).
Tránh sử dụng: Thép cường độ-cao (ví dụ: 22MnB5) có tỷ lệ cường độ chảy cao ở trạng thái nguội, khiến thép dễ bị nứt và cần tạo hình nóng.
Độ giãn dài (δ) càng cao thì khả năng tạo hình càng mạnh. Độ giãn dài đồng đều phản ánh khả năng của vật liệu chống lại sự thắt cổ cục bộ trong quá trình kéo dài, ảnh hưởng trực tiếp đến giới hạn biến dạng kéo dài (chẳng hạn như kéo sâu).
Vật liệu ưa thích: độ giãn dài > 30%, chẳng hạn như đồng mềm (C1020P, δ≈45%) và thép không gỉ austenit (SUS304, δ≈40%).
Lưu ý: Vật liệu giòn (chẳng hạn như thép-cacbon cao) có độ giãn dài thấp và chỉ thích hợp để đục lỗ đơn giản.
Chỉ số độ cứng (giá trị n) càng cao thì càng tốt cho việc tạo hình phức tạp. Giá trị n cao có nghĩa là vật liệu cứng lại nhanh chóng trong quá trình biến dạng nguội, điều này có thể ức chế sự mỏng đi cục bộ và làm cho biến dạng đồng đều hơn.
Các tình huống có thể áp dụng: vẽ sâu, tạo hình nhiều đường chuyền.
Vật liệu khuyên dùng: thép không gỉ austenit (n≈0,5), vượt trội so với thép cacbon thấp-thông thường (n≈0,2). Hệ số định hướng độ dày tấm cao hơn (giá trị r) sẽ thuận lợi hơn cho việc kéo sâu.
Giá trị r cao hơn cho thấy vật liệu dễ bị biến dạng theo hướng phẳng và khó mỏng theo hướng dày, giảm nguy cơ gãy.
Ứng dụng điển hình: Vẽ sâu các tấm thân ô tô.
Vật liệu được đề xuất: Thép cacbon-cán thấp-cán nguội (r > 1,5), thép IF (thép xen kẽ).
Hệ số định hướng phẳng tấm nhỏ hơn (Δr) sẽ tốt hơn.
Δr nhỏ hơn biểu thị tính dị hướng yếu, dẫn đến sự biến dạng đồng đều của vật liệu theo các hướng khác nhau và tránh hiện tượng tai (cạnh không đều của các phần được vẽ sâu).
Ưu tiên: Tấm cán nguội-được ủ hoàn toàn, Δr < 0,1.
Yêu cầu về chất lượng bề mặt cao: Độ mịn và-không có khuyết tật. Bề mặt không được có vết nứt, vết rỉ sét, vết trầy xước hoặc vảy oxit; nếu không sẽ xảy ra sự tập trung ứng suất, dẫn đến nứt và làm hỏng khuôn.
Đề xuất: Tấm cán nguội-tốt hơn tấm cán nóng-do bề mặt mịn hơn và cấu trúc dày đặc hơn.
Dung sai độ dày phải chính xác và thống nhất. Độ lệch độ dày lớn sẽ ảnh hưởng đến việc khớp khe hở khuôn, dẫn đến các vệt, tia lửa hoặc hư hỏng khuôn.
