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1、問題的提出
一般來說，產品設計和工藝人員遇到下列情況時，都會涉及材料選用問題。
a．設計新產品時，就要根據產品的技術經濟指標、對零部件的作用、受力情況和工作條件以及工藝要求選用材料。
b.改進產品或仿制產品時，可在原產品和仿制品的基礎上提出改進方案，根據改制和仿制的要求選用合適的材料。
c.進口產品國產化時，要對其樣品進行技術分析和性能試驗，提出性能與之相當的新材料。
d.改變工藝流程時，原材料難于適應而進行材料代用。在生產過程中，采用新材料、新工藝、新技術和節支降耗都涉及材料的變更問題。
e.原材料供需發生問題時，為確保生產的順利進行，需要進行臨時的或長久的材料變更。
因此，為產品合理選用材料，選擇適用性的材料是保證產品使用性、工藝性、經濟性的基礎。據德國統計局統計，生產1輛汽車的費用按比例分配為原材料占53％、制造占30％、設計開發占5％、其他占12％ 。由此可以看出，原材料的選擇直接決定了汽車性能和經濟性。
汽車生產中采用了大量的冷沖壓工藝，該工藝不僅生產效率高，產品質量穩定，而且非常適合汽車工業多品種、大批量生產的需要。在中、重型汽車中，大部分覆蓋件如車身外板等，及一些承重和支撐件如車架、車廂等零部件都是沖壓件。用于冷沖壓的鋼材主要是鋼板和鋼帶，占整車鋼材消耗量的72.6％,,冷沖壓材料與沖壓生產的關系十分密切，材料的好壞不僅決定產品的性能，更直接影響到沖壓工藝的過程設計，影響到沖壓產品的質量、成本、使用壽命和生產組織，因此合理選用汽車沖壓件材料是一個重要而復雜的工作。
在汽車沖壓件中，一部分沖壓件經沖壓后直接成為汽車零部件，另一部分沖壓件經沖壓后還需經過焊接、或機械加工、或油漆等工藝加工后才能成為汽車零部件。因此，沖壓材料的選用既要符合產品使用性能的要求，也要滿足沖壓工藝要求及后續加工（如焊接、機械加工等）要求。
通常在選擇沖壓材料時應遵循以下原則：
a.所選材料首先應滿足零件的使用性能要求；
b:所選材料要有較好的工藝性能；
c.所選材料要有較好的經濟性。
下面從零件使用性能、不同加工工藝對汽車沖壓材料的要求來試論述沖壓件選材的原則及注意事項。
2、汽車沖壓件的使用性能對沖壓材料性能的要求
所謂使用性能，是指機械零件在服役條件下所表現出來的力學性能、物理和化學性能。使用性能是選材時要考慮的最主要因素。不同的零件所要求的使用性能也不一樣，在選材時，首要的任務就是準確地判定零件所要求的主要使用性能。
汽車沖壓件主要以車身覆蓋件、車架縱梁和橫梁、車廂、車輪及發動機用的覆蓋件為主，還有一些支撐件與連接件。每個具體的汽車零部件的使用和工作條件不同，承受的負荷不同，因此對用材的要求也有很大的差異。
2．1汽車駕駛室零部件對材料性能的要求
汽車駕駛室零部件大都是覆蓋件，外形復雜，成形復雜，但受力不大，采用模具成形工藝，材料的成形性能就成了主要矛盾，因此要求材料具有成形性、張緊剛性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。產品設計時，通常根據板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。一般選用拉延性能優良的低碳冷軋鋼板、超低碳冷軋鋼板。近幾年，成形性優異、強度更高的含磷冷軋鋼板、高弓童度冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、超低碳鋼高強度冷軋鋼板以及其他種類鋼板如涂鍍層鋼板、拼焊鋼板和TRIP鋼板等，也被大量應用到車門外板、車門內板、車門加強板、車頂蓋、行李箱蓋板和保險杠等汽車車身零件上。東風重型汽車車身目前常用的材料牌號及拉延級別如表1。
2.2汽車車廂零件對材料性能的要求
汽車車廂零件形狀不太復雜，大都采用輥壓成形工藝，對材料的成形性、剛性、耐腐蝕性和焊接性都有一定的要求。一般選用成形性能和焊接性較好的高強度鋼板。通常，采用強度級別為300-600 MPa高強度鋼板和超細晶粒鋼。東風重型汽車車廂常用的材料牌號及強度要求如表2
2.2.3汽車車架零件對材料性能的要求
車架、車廂中板及一些用于支撐和連接的零部件，都是重要的承載件，大都采用模具成形工藝，要求材料有較高的強度和較好的塑性，以及疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般選用成形性能較好的高強度鋼板、超細晶粒鋼板（強度級別在300-610 MPa）和超高強度板（強度級別在610-1000 MPa）。東風重型汽車車架及一些用于支撐和連接的零部件常用的材料牌號及強度要求如表3。
3.3.1沖壓工藝對沖壓材料性能的要求
沖壓工藝一般分為分離工序和成形工序，按加工工序沖壓件大致可分為沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件。
沖壓件的結構類型不同，對材料的力學性能要求是不同的，如表4。在選擇沖壓材料時，首先根據沖壓件類型和使用特點，來選擇具有不同力學性能的金屬材料，以達到既能保證產品質量，又能節約材料的目的。
3.1.1分離工序
分離工序一般包括剪裁、落料、沖孔、切邊和整修等，主要以沖裁件為主，沖裁件的材料主要以滿足使用要求為前提，工藝對材料沒有特別的要求。只是在采用抗拉強度大于600 MPa以上時要考慮模具的強度。
3.1.2成形工序
成形工藝主要以彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件為主。
3.1.2.1彎曲件對材料的要求
彎曲件的材料主要以滿足使用要求為前提，工藝對材料一般有兩個要求。材料抗拉強度小于600 MPa時，可以垂直于軋制方向作180度彎曲或平行于軋制方向作90度彎曲；抗拉強度大于600 MPa以上時，應盡可能采用垂直于軋制方向的壓彎方式，避免出現開裂現象。
3.1.2.2拉延件對材料的要求
拉延件對材料的工藝性要求較高。一般汽車上使用的拉延件都是料厚在3.0 mm以下的冷軋鋼板，要求材料不僅要有良好的成形性能，同時要有良好的抗凹能力、足夠的結構剛度及優良的表面形貌，如表5.
3.1.2.3成形件對材料的要求
汽車上使用的成形件大都以拉延成形、彎曲成形和翻邊成形等復合工藝為主。料厚為0.6~9.0 mm，有冷軋鋼板和熱軋板，要求材料具有以下條件。a.要有適宜的屈服強度，低的屈服強度可以保證零件成形后的彈性回復小和零件形狀穩定性，但對于汽車梁類零件需要采用高屈服強度的材料來保證零件有較高的安全預警性能。b.較好的伸長率（一般A 20％）滿足順利成形的需要。c.低的屈強比（一般0.75），有利于沖壓成形，減少材料的起皺趨勢，提高極限變形程度。
3.2焊接工藝對沖壓材料的要求
金屬材料的焊接性主要決定于化學成分，也決定于焊接工藝條件及結構的剛性。不同的焊接工藝對材料的性能及焊接規范有不同的要求。因此，對于需要進行焊接加工的沖壓件選材時，應考慮材料的焊接性。表6列出了幾種鋼材的焊接性及焊接規范。
表7列出了主要金屬材料常用的焊接方法，供產品設計及工藝人員選擇時參考。
3.3機械加工工藝對沖壓材料性能的要求
汽車沖壓件中有少部分零件在沖壓成形以后還需要進行機械加工，如傳動軸上的儲油筒座、底盤．用的制動盤以及發動機上、用一些部件等，因此對這些零件選材時應考慮機械加工對材料的要求。表8列出了常用材料的加工性能。
3.4涂漆工藝對沖壓材料的要求
汽車的涂裝質量直接影響到汽車的外觀質量和汽車產品檔次的提升，汽車的涂裝質量除了涂裝材料本身的影響外，鋼板的涂裝性能也是涂裝工藝不可忽視的因素。一般來說，影響鋼板涂裝性能的主要因素有鋼板表面狀態、鋼板清潔度和鋼板表面粗糙度。
鋼板表面狀態和鋼板清潔度的好壞直接影響到油漆的附著力和油漆外觀質量，而鋼板的表面粗糙度主要影響其面的鮮映性。一般的汽車沖壓件涂漆要求鋼板表面無明顯劃傷、凹坑、麻點等表面缺陷，通常要求采用03表面的鋼板；車身外表面件要求鋼板表面均勻，不允許有氣孔、凹坑、劃傷影響使用的缺陷，通常要求采用05表面的鋼板，同時要求表面粗糙度Ra 0.5-1.2林m。
4、結束語
沖壓材料選擇的合理與否，直接影響到沖壓產品的性能、質量和制造成本，還決定沖壓工藝過程及繼續加工的復雜程度，所以合理選材是十分重要的。
通過對汽車沖壓件工作條件及不同加工工藝對材料性能的要求分析可以看出，在選擇汽車沖壓材料時一般應遵循以下原則。
a.滿足零件的使用、沖壓工藝以及繼續加工的要求：材料應具有光潔均勻、平整和無缺陷損傷的表面質量；材料應具有優良的力學性能；材料應具有良好的成形性、剛性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等工藝性能；材料應對機械結合及繼續加工如焊接、油漆、電鍍、機械加工和鉚接等有良好的適應性能。
b.經濟合理地選材，盡量減少品種規格，以便于組織生產
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