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冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)第一章沖壓加工概述與沖壓設(shè)備1.1沖壓加工概述1.1.1冷沖壓的概念冷沖壓是在常溫下利用沖模在沖壓設(shè)備上對(duì)材料(板料)施加壓力,使其產(chǎn)生分離或變形,以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓工藝建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上,是一種先進(jìn)的金屬加工方法。1.1.2冷沖壓工序的分類1.1.2.1分離工序分離工序是將沖壓件或毛坯沿一定的輪廓進(jìn)行斷裂分離加工,以獲得所需要的零件形狀和尺寸,又稱為沖裁工序。分離工序種類:落料、沖孔、切斷、切邊、剖切、切舌等。1.1.2.2成形工序成形工序是在材料不發(fā)生破壞的前提下使毛坯發(fā)生塑性變形,以獲得所需要的零件形狀和尺寸。成形工序種類:彎曲、拉深、翻邊、脹形、起伏成形、縮口、擴(kuò)口、旋壓、校形等。1.1.2.3沖壓工藝方案沖壓工藝方案是在分析沖壓件工藝性的基礎(chǔ)上,確定沖壓工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序、工序組合及其它輔助工序,即確定沖壓件的工藝路線。正確的工藝路線對(duì)于沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具設(shè)計(jì)制造和經(jīng)濟(jì)成本具有重大意義。1.1.3冷沖壓工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用1.1.3.1冷沖壓工藝的特點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn):1)冷沖壓是金屬薄板成形的重要工藝方法;2)冷沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好;3)材料利用率高、成本較低;4)工藝操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高;5)適合于成批、大量零件生產(chǎn)。2、缺點(diǎn):1)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高;2)一般不適于單件、小批量零件生;3)工作環(huán)境有待改善提高。1.1.3.2冷沖壓工藝的應(yīng)用冷沖壓工藝具有許多突出的優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械制造、電子電器等各行各業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用,尤其在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、電子產(chǎn)品和日用品的生產(chǎn)中占據(jù)十分重要的地位,有的產(chǎn)品其沖壓件的數(shù)量約占工件總數(shù)的70~80%以上。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)由金屬薄板制成的沖壓產(chǎn)品的需求量將會(huì)越來越大,因此,學(xué)習(xí)、研究和發(fā)展冷沖壓技術(shù),對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展和民族振興具有極大的意義。1.1.4冷沖壓工藝的發(fā)展1、工藝分析計(jì)算方法現(xiàn)代化采用有限變形的彈塑性有限元等先進(jìn)的算法,對(duì)復(fù)雜成形件的成形過程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算機(jī)仿真模擬,以預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可行性及可能發(fā)生的問題。從根本上改變了傳統(tǒng)的依賴經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試驗(yàn)及修改,才能轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)的模式。2、模具設(shè)計(jì)制造現(xiàn)代化大力開展模具CAD/CAM技術(shù)的研究和應(yīng)用,已有許多成熟的模具CAD/CAM一體化軟件應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)及制造,使設(shè)計(jì)者盡可能將時(shí)間和精力用于創(chuàng)新開發(fā)。3、冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化大力推進(jìn)沖壓工藝中的送料、沖壓、取件甚至裝配等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械化和自動(dòng)化研究和應(yīng)用,使生產(chǎn)率得到極大的提高。4、適應(yīng)多品種、小批量的市場(chǎng)需求研究和發(fā)展新的成形工藝、簡(jiǎn)易模具、通用組合模具、數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng),使沖壓工藝適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的現(xiàn)代市場(chǎng)的特點(diǎn)。5、不斷改進(jìn)板料的沖壓成形性能實(shí)踐證明,研制和生產(chǎn)高性能的沖壓鋼板比改進(jìn)沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)更具有現(xiàn)實(shí)意義。隨著現(xiàn)代沖壓技術(shù)的發(fā)展,成形鋼板的工藝性能和表面質(zhì)量將會(huì)成為制約沖壓工藝進(jìn)步的瓶頸。1.2沖壓設(shè)備1.2.1曲柄壓力機(jī)的基本組成1、工作機(jī)構(gòu)即為曲柄連桿機(jī)構(gòu),由曲軸、連桿、滑塊組成,是壓力機(jī)完成工作的主要機(jī)構(gòu)。沖模的上模固定在滑塊上。2、傳動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu),其作用是將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和能量按照一定要求傳給工作機(jī)構(gòu)。其中帶輪又稱飛輪,能夠使壓力機(jī)在整個(gè)工作周期里負(fù)荷均勻,能量得以充分利用。3、操縱系統(tǒng)由空氣分配系統(tǒng)、制動(dòng)器、離合器和電氣控制箱等組成。壓力機(jī)的工作是通過操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的。4、支承部件包括床身、工作臺(tái)、拉緊螺栓等部分。床身是壓力機(jī)的基礎(chǔ),保證設(shè)備所要求的精度、強(qiáng)度和剛度。床身上固定有工作臺(tái),用于安裝沖模的下模。5、輔助系統(tǒng)包括氣路系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)。6、附屬裝置包括過載保護(hù)、氣墊、滑塊平衡裝置、移動(dòng)工作臺(tái)、快速換模和監(jiān)控裝置等。1.2.2曲柄壓力機(jī)的主要結(jié)構(gòu)類型1、按床身結(jié)構(gòu)分分為開式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)兩種。

開式壓力機(jī)床身前、左和右三個(gè)方向是敞開的,操作和安裝模具很方便,便于自動(dòng)送料。但由于床身呈C字型,剛性較差。當(dāng)沖壓力較大時(shí),床身易變形,影響模具壽命,因此只適用于中、小型壓力機(jī)。

閉式壓力機(jī)床身兩側(cè)封閉,只能前后送料,操作不如開式的方便。但機(jī)床剛性較好,能承受較大的沖壓力,適用于一般要求的大、中型壓力機(jī)和精度要求較高的輕型壓力機(jī)。

2、按滑塊行程是否可調(diào)分分為曲軸壓力機(jī)和偏心壓力機(jī)兩種。

曲軸壓力機(jī)壓力機(jī)行程較大且不能調(diào)節(jié),但曲軸受力結(jié)構(gòu)合理,負(fù)荷均勻,可制造大行程和大噸位壓力機(jī)。

偏心壓力機(jī)壓力機(jī)行程較小且能適當(dāng)調(diào)節(jié),但由于偏心軸受力結(jié)構(gòu)的關(guān)系,因此只適用于中、小型壓力機(jī)。

3、按連桿的數(shù)目分可分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)和四點(diǎn)壓力機(jī)。4、按滑塊數(shù)目分可分為單動(dòng)、雙動(dòng)和三動(dòng)壓力機(jī)。5、按傳動(dòng)方式分可分為上傳動(dòng)和下傳動(dòng)壓力機(jī)。6、按工作臺(tái)結(jié)構(gòu)分可分為可傾式、固定式和升降臺(tái)式。1.2.3曲柄壓力機(jī)工作部分的結(jié)構(gòu)及調(diào)整1.2.3.1壓力機(jī)工作部分的結(jié)構(gòu)J23-40B壓力機(jī)工作部分的結(jié)構(gòu)如左圖所示:1)連桿滑塊機(jī)構(gòu)由曲軸、連桿、調(diào)節(jié)螺桿、滑塊組成,是壓力機(jī)完成工作的主要機(jī)構(gòu)。其中滑塊用來安裝上模。2)工作臺(tái)是壓力機(jī)的工作平臺(tái),用來安裝下模3)工作空間位于滑塊下底面和工作臺(tái)上表面之間,是安裝模具和進(jìn)行工作的主要空間。4)打料機(jī)構(gòu)由橫桿和止動(dòng)桿組成。是沖壓的輔助機(jī)構(gòu),和模具配合進(jìn)行工作。1.2.3.2連桿滑塊結(jié)構(gòu)的調(diào)整連桿滑塊機(jī)構(gòu)剖面如下圖所示:1)連桿由連桿體和調(diào)節(jié)螺桿組成,通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿可改變連桿的長(zhǎng)度,進(jìn)而改變壓力機(jī)的工作空間。2)滑塊上設(shè)置模柄夾持機(jī)構(gòu)用來安裝上模,通過鎖緊螺釘將上模鎖緊固定。3)連桿和滑塊體通過保險(xiǎn)塊連接,可預(yù)防因沖壓過程中意外的負(fù)荷過載而導(dǎo)致設(shè)備或模具的損壞。3模具在壓力機(jī)上的工作過程模具在壓力機(jī)上的工作過程大致分為:1)條料送進(jìn)和定位2)沖壓過程3)卸料、推件過程4)取出制件為了從上模中打下工件或廢料,壓力機(jī)的滑塊中裝有打料裝置,在滑塊的矩形橫向孔中,放有橫桿。當(dāng)滑塊回程,橫桿與床身上的止動(dòng)桿相碰時(shí),即可通過上模中的推桿和推件塊將工件或廢料從上模中推下。調(diào)節(jié)止動(dòng)桿的長(zhǎng)度,便可控制打料行程。1.2.4曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是反映一臺(tái)壓力機(jī)的工藝能力,所能加工零件的尺寸范圍和生產(chǎn)率等指標(biāo),也是模具設(shè)計(jì)中選擇沖壓設(shè)備、確定模具結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)。1、1、公稱壓力

公稱壓力是指壓力機(jī)曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前某一特定角度αa(稱為公稱壓力角,一般小于300)時(shí),滑塊上所容許的最大工作壓力。在沖壓生產(chǎn)中,必須使沖壓工序工藝力—行程曲線不超出壓力機(jī)的許用壓力曲線,如左圖所示。2、滑塊行程滑塊行程是指滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所經(jīng)過的距離。對(duì)于曲柄壓力機(jī),其值即為曲柄半徑的兩倍。在沖壓生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、零件高度尺寸和生產(chǎn)率等因素來選擇所需行程的壓力機(jī)。3、滑塊每分鐘行程次數(shù)是指滑塊每分鐘往復(fù)的次數(shù)。滑決每分鐘行程次數(shù)的多少,關(guān)系到生產(chǎn)率的高低。一般壓力機(jī)行程次數(shù)都是固定的。4、閉合高度壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí),滑塊底面到工作臺(tái)面的高度。模具的閉合高度應(yīng)小于壓力機(jī)的最大閉合高度。5、壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于沖模的最大平面尺寸。一般工作臺(tái)面尺寸每邊應(yīng)大于模具下模座尺寸50~70mm,以便于安裝固定模具用的螺釘和壓板。1.2.5曲柄壓力機(jī)的型號(hào)與規(guī)格壓力機(jī)的型號(hào)是按鍛壓機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)的類、列、組編制的。如:JB23—100A其中J—表示鍛壓機(jī)械的類別,J為機(jī)械式壓力機(jī);B—表示壓力機(jī)的變型次數(shù)(次要參數(shù)與基本型號(hào)不同);2—表示列別;3—表示組別;100—表示壓力機(jī)的公稱壓力(1000千牛);A—表示壓力機(jī)的改進(jìn)次數(shù)(結(jié)構(gòu)、性能等的改進(jìn))。本節(jié)中的JB23—40B型是機(jī)械式曲柄壓力機(jī),屬于第2列第3組,為開式雙柱可傾式壓力機(jī),公稱壓力400千牛,經(jīng)過第2次變形和第2次改進(jìn)。各種壓力機(jī)的規(guī)格參數(shù)可參照有關(guān)沖壓設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。1.3練習(xí)思考題1、談一談冷沖壓的概念及其工藝特點(diǎn)?2、試?yán)L制一實(shí)際沖壓零件的形狀簡(jiǎn)圖,分析其由哪幾道工序沖壓制成,并敘述各工序的主要變形特點(diǎn)?3、結(jié)合具體事例談一談自己對(duì)冷沖壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位及其發(fā)展的認(rèn)識(shí)?4、比較開式偏心壓力機(jī)和閉式曲軸壓力機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合?5、解釋JC23—63、J23—100B壓力機(jī)規(guī)格的含義?第二章金屬塑性成形的基本概念

2.1塑性變形的物理性質(zhì)2.1.1塑性變形的概念2.1.1.1晶體結(jié)構(gòu)1)晶體和多晶體從金屬學(xué)的觀點(diǎn)來看,所有的固態(tài)金屬都是晶體。工業(yè)上常用的金屬中,最常見的晶格結(jié)構(gòu)有面心立方結(jié)構(gòu)、體心立方結(jié)構(gòu)和密排六方結(jié)構(gòu)。晶體中由原子組成的平面稱為晶面,由原子組成的直線稱為晶向。每種晶格不同晶面上的原子密度和不同晶向上的原子間距是不同的,這就導(dǎo)致了金屬晶體不同方向上的性質(zhì)差異,這是結(jié)晶物質(zhì)的特點(diǎn),也是金屬各向異性的根源。工業(yè)上用于塑性成形的金屬和合金都是多晶體。多晶體中每個(gè)晶粒都是各向異性的,但大量結(jié)晶方位互不相同的晶粒聚集在一起,在宏觀上使金屬各個(gè)方向呈現(xiàn)出大體相同的性質(zhì),稱為偽同向性。了解晶體結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)是了解金屬及合金塑性變形的基礎(chǔ)。

2)晶體的缺陷晶體缺陷是指實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中和理想的晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)發(fā)生偏差的區(qū)域。根據(jù)晶體缺陷的幾何形態(tài)特征,一般將之分成三大類:a)點(diǎn)缺陷如空位、間隙原子、溶質(zhì)原子。b)線缺陷如位錯(cuò)。c)面缺陷如晶界、相界、孿晶界、堆垛層錯(cuò)。在晶體中,缺陷隨著各種條件的改變而不斷變化,它們可以產(chǎn)生、發(fā)展、運(yùn)動(dòng)和交互作用,而且能合并和消失。晶體缺陷對(duì)金屬的許多性能有很大的影響,特別是對(duì)塑性、強(qiáng)度、擴(kuò)散等有著決定性的作用。2.1.1.2塑性變形1)塑性變形金屬受外力作用就會(huì)發(fā)生變形,表現(xiàn)為形狀、尺寸、體積等的變化。變形力去除后,能恢復(fù)原狀的變形稱為彈性變形;不能恢復(fù)原狀的永久變形稱為塑性變形。除脆性材料外,大部分固體材料變形時(shí)都呈現(xiàn)出明顯的彈性變形階段和塑性變形階段。彈性變形時(shí),金屬內(nèi)原子的位置發(fā)生變化,表現(xiàn)為原子間距有微小的改變,從而引起了體積的變化。此時(shí),原子的穩(wěn)定平衡狀態(tài)遭到破壞,作用在物體上的外力和企圖使原子恢復(fù)到最小勢(shì)能位置的原子間反作用力相平衡,這種反作用力稱為內(nèi)力,單位面積上的內(nèi)力就稱為應(yīng)力。當(dāng)金屬所受外力較大時(shí),使原子偏離其穩(wěn)定平衡位置超過某一數(shù)值,外力去除后原子就不會(huì)再回到其原來位置,而是停留在鄰近的穩(wěn)定平衡位置上,發(fā)生了永久性變形,這種變形稱為塑性變形。作用在變形體上的外力去除后,原子也可能既未回到原來的穩(wěn)定平衡位置,也未轉(zhuǎn)移到新的穩(wěn)定平衡位置上去,則原子仍處于受力狀態(tài),此時(shí)原子所受的內(nèi)力稱為殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力經(jīng)常帶來不利影響,但在清除殘余應(yīng)力的過程中,金屬也要發(fā)生一定的變形。2)塑性變形的主要方式研究表明,再結(jié)晶溫度以下晶體的塑性變形主要通過晶內(nèi)滑移和孿動(dòng)兩種方式進(jìn)行,其中以晶內(nèi)滑移變形為主。在晶體內(nèi)部,一定的晶面和一定的晶向組成一個(gè)滑移系。當(dāng)其它條件相同時(shí),晶體的滑移系愈多,則滑移時(shí)可能出現(xiàn)的滑移空間位向愈多,金屬的塑性就愈好。實(shí)際觀察表明,晶體的滑移變形就是在切應(yīng)力的作用下通過滑移面上的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的。一個(gè)位錯(cuò)移到晶體表面形成一個(gè)原子間距的滑移量。同一個(gè)滑移面上許多位錯(cuò)移到晶體表面便形成明顯的滑移線。許多滑移線聚集在一起便形成滑移帶,這種滑移帶一般可在光滑的拉伸變形金屬試樣表面上觀察到,如上圖所示。多晶體的變形,由于還存在著晶粒之間的相對(duì)滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),這種晶粒之間的變形稱為晶間變形。所以多晶體的變形實(shí)質(zhì)上是晶內(nèi)變形和晶間變形綜合作用的結(jié)果。2.1.1.3塑性變形對(duì)塑性成形工藝的影響在金屬塑性變形的過程中,材料的性能和組織狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變化,對(duì)沖壓成形工藝和制件質(zhì)量有相當(dāng)大的影響。常見問題如下:1、制件表面質(zhì)量的下降粗晶粒的板料在沖壓變形的過程中,由于晶粒之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)使制件表面呈現(xiàn)出凹凸不平的所謂“桔皮”現(xiàn)象。對(duì)于光亮表面的細(xì)晶粒板料,亦會(huì)因表面出現(xiàn)大量的滑移線和滑移帶而導(dǎo)致表面質(zhì)量明顯下降。2、應(yīng)變硬化現(xiàn)象在沖壓成形的過程中,隨著變形程度的提高,材料的變形阻力增大,強(qiáng)度和硬度升高,而塑性、韌性下降,這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變硬化(又稱為加工硬化)。金屬應(yīng)變硬化的原因目前還不能妥善解釋,一般是認(rèn)為由于塑性變形使位錯(cuò)大量增殖,位錯(cuò)之間以及位錯(cuò)與其它缺陷間的交互作用導(dǎo)致進(jìn)一步滑移的臨界應(yīng)力提高,而出現(xiàn)“硬化”現(xiàn)象。硬化會(huì)阻礙進(jìn)一步的塑性變形,不利于工序的進(jìn)行。但也有有利的一面,如在大變形工序中能阻止板料局部過分變薄而提早破壞;另外如拉絲等一些工藝正是利用了硬化的現(xiàn)象。3、殘余應(yīng)力的影響由于變形不均勻,晶粒內(nèi)部和晶粒之間的原子未能到達(dá)穩(wěn)定平衡位置,變形結(jié)束后,原子仍處于受力狀態(tài),作為殘余應(yīng)力,保留在材料或制件內(nèi)部。在使用的過程中,會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)發(fā)生變形甚至開裂,帶來了有害的影響。4、板料性能的各向異性板材軋制時(shí),材料內(nèi)的各晶粒沿其變形最大的方向伸長(zhǎng),另外材料中的夾雜物、區(qū)域偏析及第二相等也沿著變形方向被拉長(zhǎng)。當(dāng)變形程度很大時(shí),則顯著伸長(zhǎng),形成所謂的纖維組織。如果變形程度大到一定的數(shù)值,多晶體內(nèi)各個(gè)晶粒的位向會(huì)因滑移面的轉(zhuǎn)向而逐漸趨向一致,形成變形織構(gòu)。一般地,當(dāng)金屬的變形量達(dá)到10-20%時(shí),材料性能的取向現(xiàn)象便可以達(dá)到可以察覺的程度;當(dāng)變形量達(dá)到80-90%時(shí),板材的性能,尤其是機(jī)械性能將呈現(xiàn)明顯方向性,稱為各向異性。如不經(jīng)處理,用這樣的板材生產(chǎn)沖壓制件,會(huì)給制件的形狀和尺寸精度帶來較大的不利影響。如拉深制件在加工中會(huì)出現(xiàn)沿口不齊的“突耳”現(xiàn)象,如左圖所示。2.1.2影響塑性變形的主要因素2.1.2.1塑性與變形抗力的概念塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的能力。塑性可用材料在不破壞條件下能獲得的塑性變形的最大值來評(píng)定,其值與變形條件有關(guān)。變形抗力(強(qiáng)度)是指金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形的能力,其大小也與變形的條件有關(guān)。塑性和變形抗力是兩個(gè)不同的概念。塑性是從變形量的角度反映了材料塑性變形能力的大??;而變形抗力則是從變形力的角度反映了材料塑性變形的難易程度。金屬材料的變形抗力和塑性是兩個(gè)很重要的力學(xué)性能,決定了材料沖壓成形的工藝性能,同時(shí)又是材料的重要使用性能。在不同的條件下,其影響因素以及控制機(jī)理構(gòu)成了塑性成形工藝的重要理論基礎(chǔ)。2.1.2.2影響塑性變形的主要因素1、金屬成份與組織的影響通常工業(yè)用金屬都是合金。合金元素與基體金屬的結(jié)合有固溶體、化合物和中間相?;衔锖椭虚g相是屬電子鍵結(jié)合,原子間結(jié)合力強(qiáng),表現(xiàn)出的變形抗力大而塑性差。固溶體,特別是置換式固溶體,并不改變基體金屬的晶格型式,只是使晶格略有畸變,因而變形抗力和塑性與基體金屬并無顯著差別。因此,從塑性成形工藝的要求來說,加入的元素應(yīng)能和基體金屬形成固溶體,且數(shù)量要控制在形成固溶體所能容納的溶解度以下,以避免生成化合物。另外雜質(zhì)的數(shù)量和分布形態(tài)對(duì)金屬材料的塑性成形性能的影響也是極大的。一般沖壓鋼板的碳含量小于0.1%,常用的沖壓鋼板C<0.08%,優(yōu)質(zhì)沖壓鋼板C<0.04%,超深沖鋼板(IF鋼)則達(dá)到C<0.005%。另外優(yōu)質(zhì)板材需脫硫到0.01%左右以控制夾雜物的含量。磷的含量一般控制很嚴(yán),但在脫碳、脫氮的薄鋼板中加入0.05-0.08%的磷,反而能生產(chǎn)出成形性能優(yōu)良的深沖高強(qiáng)鋼板。目前發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐及真空脫氣技術(shù)以提高鋼板的純凈度,嚴(yán)格控制成份和減少夾雜物,全面提升鋼板的沖壓成形性能。金屬材料的組織情況除了它的晶格結(jié)構(gòu)形式外,還包括晶粒的形狀、大小以及差異程度,合金元素和雜質(zhì)的含量以及分布均勻程度,組織狀態(tài)的齊性程度、晶??臻g方位的一致程度,還有其它一些可能存在的缺陷,它們都在一定程度上影響著合金的塑性,而這些情況都與合金的生產(chǎn)變形歷史以及熱處理過程有關(guān)。從塑性成形工藝的要求來說,應(yīng)使板材的組織為單相組織。另外,晶粒的細(xì)化有利于提高金屬的塑性,但也使其變形抗力提高。優(yōu)質(zhì)的沖壓板材應(yīng)從金屬冶煉、板材軋制和熱處理等方面進(jìn)行綜合控制,最后的組織通常由帶有擇優(yōu)取向的無應(yīng)變晶粒組成。關(guān)于晶粒擇優(yōu)取向變化的機(jī)制有多種解釋,但有一點(diǎn)明確的是適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に囉兄谄叫杏诎宸ㄏ蚩棙?gòu)(111)的形成。2、變形溫度的影響變形溫度是影響金屬塑性和變形抗力的重要因素。對(duì)于多數(shù)金屬而言,隨著溫度的提高,塑性增加,變形抗力降低。另外金屬塑性變形的方式、物理化學(xué)性質(zhì)等都會(huì)受到溫度變化的影響。主要表現(xiàn)如下a)軟化作用隨著溫度的升高,發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶。回復(fù)使變形金屬得到一定程度的軟化,再結(jié)晶則完全消除了加工硬化效應(yīng)。軟化作用能否在變形過程中完成,與變形溫度和變形速率有關(guān)。按其完成程度,可將變形分為冷變形、溫?zé)嶙冃魏蜔岢尚蔚葞追N。b)滑移體系的增加變形溫度增加時(shí),金屬內(nèi)會(huì)出現(xiàn)新的滑移體系。多晶體滑移體系的增加,能夠部分解除變形時(shí)由各種因素引起的晶粒間的相互牽制,提高了金屬的塑性。c)新的塑性變形方式變形溫度增加時(shí),金屬塑性變形方式除晶內(nèi)滑移和孿動(dòng)外,還有晶間滑移、擴(kuò)散、相變變形等。隨著溫度的升高,這些變形方式所起的作用也就愈大,甚至在某些場(chǎng)合下會(huì)成為塑性變形的主要方式,又稱為熱塑性。當(dāng)溫度低于回復(fù)溫度時(shí),熱塑性的作用不顯著。d)物理化學(xué)的變化當(dāng)合金的溫度到達(dá)一定程度時(shí),內(nèi)部就會(huì)發(fā)生物理-化學(xué)變化,如析出異相、溶解自由相、易溶雜質(zhì)沿晶界溶解等。合金表面也會(huì)發(fā)生氧化、脫碳等現(xiàn)象。這些變化對(duì)塑性影響的程度視具體合金的特性而定。由于兩相以上的組織在變形時(shí)會(huì)相互制約,從而降低金屬的塑性,因此要注意避免在析出異相的溫度下進(jìn)行塑性成形。合理的變形溫度決定于溫度對(duì)材料機(jī)械性質(zhì)的影響,一般可由材料的溫度-力學(xué)性能曲線以及加熱對(duì)于材料產(chǎn)生的不利影響(如晶間腐蝕、氫脆、氧化、脫碳等)進(jìn)行合理選用。3、變形速度的影響變形速度是指單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)變的變化量,其對(duì)金屬塑性變形的影響是多方面的。其中熱效應(yīng)和變形過程延續(xù)時(shí)間是影響的兩個(gè)主要方面。金屬塑性變形時(shí)施加的外力要對(duì)變形體作功,稱為變形功。變形功將轉(zhuǎn)化為熱能,并根據(jù)變形條件,一部分熱量散失于周圍介質(zhì)中,另一部分則保留在物體內(nèi)部,提高了變形體的溫度。通常將因塑性變形導(dǎo)致變形體溫度升高的作用稱為熱效應(yīng)。變形速度愈高,則熱效應(yīng)愈顯著,從而提高了金屬的塑性。此時(shí)應(yīng)注意避免使變形體溫度處于析出脆性化合物的溫度附近。另一方面,變形速度決定了物體變形過程延續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短,因而限制了變形體的軟化作用或析出異相過程的完成程度,影響了金屬的塑性和變形抗力。金屬在回復(fù)與再結(jié)晶溫度附近變形時(shí),變形速度的影響比較顯著,其原因是此時(shí)變形速度直接關(guān)系到變形過程中軟化作用完成的程度。此外,變形速度還從金屬塑性變形方式和變形分布均勻程度等方面影響金屬的塑性。金屬塑性變形的方式有晶內(nèi)滑移、孿動(dòng)、擴(kuò)散、晶間滑移等。變形過程中究竟何種方式起主要作用,除與變形溫度有關(guān)外,還與變形速度有關(guān)。如變形速度高時(shí),容易發(fā)生孿動(dòng)變形,塑性降低。高溫時(shí)雖然會(huì)發(fā)生擴(kuò)散和晶間滑移,但當(dāng)變形速度高于某一數(shù)值時(shí),這兩種現(xiàn)象就不會(huì)出現(xiàn),因而不能改善金屬的塑性。

變形速仙度從變斧形分布愧均勻程弱度來影童響金屬眠塑性的跪問題,傘是從動(dòng)惱力學(xué)角鍋度考慮置的。變糠形體的扛變形是脊以一定秧的波速蟻在變形閘體內(nèi)傳年播的,傅塑性波盛的傳播臭速度與答該材料旬硬化曲孩線的切母線(斜賠率)的凳平方根辛成正比螞。塑性側(cè)變形大屋時(shí),由驢于熱效伙應(yīng)大,它因而應(yīng)麥變硬化鹽較小,壓波速也鬧較低,效可能妨衛(wèi)礙變形愿的擴(kuò)展死。這種創(chuàng)交互影貪響的結(jié)錯(cuò)果就使朗變形大猶的局部當(dāng)區(qū)域變反形發(fā)展尸的比其撤它區(qū)域咬更快,考使金屬疤的變形飛更加不島均勻,扶從而降沒低了整架個(gè)物體扎的塑性浴。綜上所述糧,變形速持度對(duì)金屬標(biāo)塑性的影長(zhǎng)響是比較離復(fù)雜的,案必須結(jié)合暢變形溫度笑等因素進(jìn)飯行綜合考丘慮。目前豆對(duì)變形速晶度影響的趴研究還很句不夠,合督理的變形濱速度范圍嬌還只能靠附試驗(yàn)確定漏。常規(guī)沖斑壓使用地的壓力艱機(jī)工作近速度較印低(0須.1-序1.5供米/秒訪),對(duì)著金屬塑庫性變形怕性能的煮影響較貌小??伎磻]成形傍速度的貨影響主猜要基于誕零件的稼尺寸和譜形狀。睬對(duì)于小摘尺寸零皺件的沖域壓工序天一般不贏必考慮倚變形速雙度因素?cái)n;而大并型復(fù)雜僻零件的我成形,殿由于各添部分的寒變形極裂不均勻于,易于慌拉裂和駐起皺,侄為了便靠于金屬夫的塑性獲流動(dòng),稠采用低舍速壓力改機(jī)或液橡壓機(jī)(暑0.0陶06-秤0.0犬2米/窩秒)比叛較適宜島。另外腥,對(duì)于壇不銹鋼量、耐熱桂合金、布鈦合金獎(jiǎng)等對(duì)變?nèi)菪嗡俣锐g比較敏照感的材盈料,加武載速度延宜控制賴在0.江25米煩/秒以友下。4、應(yīng)力灰應(yīng)變狀態(tài)性的影響在壓力紅加工過織程中,權(quán)外力作氧用方式冷不同,及則變形惑體內(nèi)部丑的應(yīng)力蹤蝶狀態(tài)也林不同。撈變形體輸內(nèi)任何觀一點(diǎn)(扔單元體違)的應(yīng)向力狀態(tài)劉可以用常主應(yīng)力命表示,舞稱為主座應(yīng)力狀微態(tài)。如閣果三個(gè)徹主應(yīng)力付的大小御相等,崇即σ1貍=σ2千=σ3啊,則稱館為球應(yīng)教力狀態(tài)喇,這種沈應(yīng)力狀號(hào)態(tài)不能慌產(chǎn)生切誤應(yīng)力,頁習(xí)慣上宇又將三千向等壓蟻應(yīng)力稱痕為靜水壓趨力。單元體馬上三個(gè)呼正應(yīng)力藍(lán)的平均失值稱為逃平均應(yīng)密力,用雷σm表萬示,其別大小取鎖決于該禁點(diǎn)的應(yīng)椒力狀態(tài)勝,而于載坐標(biāo)軸饅的選取寇無關(guān),深即任何一啄種主應(yīng)損力狀態(tài)枕都可以鑼分解為稿兩部分功,如右煌圖所示穴。第一傷種是大聯(lián)小等于趕平均應(yīng)精力σm豬的球應(yīng)庸力狀態(tài)獻(xiàn),稱為刪應(yīng)力球步張量;尖第二種該稱為應(yīng)朱力偏張軋量,它潮的主軸紀(jì)方向和罩原應(yīng)力少方向相范同,主萄軸方向巾的三個(gè)貸分量叫輔做應(yīng)力賺偏量。撫應(yīng)力球洞張量不寇產(chǎn)生切織應(yīng)力,酬因此不狐能改變塑物體的秀形狀,版只能使內(nèi)物體的招體積發(fā)艦生微小毀的變化姥。應(yīng)力棄偏張量漸卻相反奏,其所聚產(chǎn)生的旋切應(yīng)力脆與原應(yīng)概力張量擴(kuò)所產(chǎn)生書的切應(yīng)眨力完全族相同,刮且平均查應(yīng)力為絮零,故脂能使物僑體發(fā)生腹形狀的鐵改變,欄而體積魂不會(huì)產(chǎn)詠生變化沫。許多實(shí)勇踐證實(shí)尾,在很按多情況喉下,變橡形體的株塑性和罩變形抗奇力在很碰大程度葡上取決縣于靜水遭壓力的蜜大小。丙靜水壓姿力愈大該,則變嫁形體呈攀現(xiàn)的塑偶性就愈區(qū)好。金薄屬塑性菊所以會(huì)抄隨著靜塔水壓力耀的增加坑而提高聲,一般糠認(rèn)為是航由于等撤向壓力晃會(huì)使變崖形體的徹組織在泡變形過邁程中變縱得更致鳳密,使蟲晶界變臥形難以娛進(jìn)行,殺從而封脆閉了晶伙粒和晶育界的裂什紋和缺壩陷,材敲料不會(huì)深像拉應(yīng)賄力那樣窯使裂紋翻容易擴(kuò)雅展而導(dǎo)呢致金屬燃的破裂院。對(duì)于塑矮性材料膽,因其屬本來以躺晶內(nèi)變和形為主決,所以季變形抗繡力隨靜浸水壓力霜增加不壤多,這孤一點(diǎn)已從為實(shí)驗(yàn)猜證實(shí)。在某些溫冷度-速度騙條件下,抬擴(kuò)散對(duì)塑論性變形起您著極其重延要的作用泥,此時(shí),兔在靜水壓黑力的作用他下,空位核數(shù)目將會(huì)渾減少,塑惹性變形將倉要遇到困預(yù)難,如果廊完成變形賠的時(shí)間又嬌很少,則把情況會(huì)更疫加嚴(yán)重。為了在實(shí)途際工作中碰評(píng)價(jià)加工觸方式對(duì)發(fā)狀揮材料塑推性的合宜胖程度,原鉛蘇聯(lián)學(xué)者弄古布金對(duì)吹應(yīng)力狀態(tài)晨進(jìn)行了分化類和排隊(duì)先,提出了問主應(yīng)力圖擦的概念,據(jù)如右圖所拾示。圖中征同時(shí)標(biāo)出筐了各種應(yīng)萍力狀態(tài)塑技性好壞的泛順序。按偏照主應(yīng)力沸狀態(tài)圖,仆可以適當(dāng)瘦地選擇加謠工方式,斯以利于材朋料塑性的盤發(fā)揮。與主應(yīng)純力圖類挎似,也盤可作出岡主應(yīng)變炭圖,考淺慮到塑性變成形體積猛不變條件,其娘數(shù)學(xué)表達(dá)啄式為:主應(yīng)變圖扭共有三種時(shí),如下圖姨所示。最聲有利于發(fā)疼揮材料塑踏性的是有幫兩個(gè)壓縮熱應(yīng)變的立羅體應(yīng)變圖列;最不利組于發(fā)揮材糊料塑性的婆是有兩個(gè)蛇伸長(zhǎng)應(yīng)變欺的立體應(yīng)壤變圖。其輔原因是前虧者使物體表內(nèi)部存在筋的空隙、蠶裂紋、雜相質(zhì)等缺陷留只能在一弟個(gè)伸長(zhǎng)方播向暴露,猜因而危害筒較小;而濤后者卻有扶可能在兩概個(gè)伸長(zhǎng)方坑向上暴露舅,因而危桂害較大。2.2逼塑性變縫形的力學(xué)知基礎(chǔ)金屬塑性朱變形力學(xué)廈的基本理撫論在有關(guān)蛋塑性加工劫力學(xué)的著聞作中已有癥詳盡、系闖統(tǒng)的論述鎖。為了便拼于對(duì)以后喊章節(jié)中關(guān)擴(kuò)于塑性成氣形方法力期學(xué)分析的并理解和掌葉握,本節(jié)筑中對(duì)塑性吼變形的基批本理論和珠公式進(jìn)行墨簡(jiǎn)要的敘乖述,但不運(yùn)作細(xì)致的懷討論。金屬在趣外力作飽用下田棵彈性狀恭態(tài)進(jìn)入磁塑性狀就態(tài),研初究金屬投在塑性粒狀態(tài)下東的力學(xué)咬行為稱刑為塑性聲理論或邪塑性力昨?qū)W,它腫是連續(xù)樣介質(zhì)力趙學(xué)的一脅個(gè)分支活。為了洪簡(jiǎn)化研宗究過程極,塑性銳理論通本常采用掠以下假搶設(shè):1)變形更體是連續(xù)造的,即整與個(gè)變形體討內(nèi)不存在仆任何空隙黃。這樣,價(jià)應(yīng)力、應(yīng)嚼變、位移蘆等物理量主也都是連陳續(xù)的,并落可用坐標(biāo)捕的連續(xù)函船數(shù)來表示雅。2)變形霜體是均質(zhì)房誠(chéng)的和各向明同性的。牧這樣,從黎變形體上蔽切取的任專一微元體剛都能保持啞原變形體蓄所具有的元物理性質(zhì)仆,且不隨勇坐標(biāo)的改艇變而變化驕。3)在夢(mèng)變形團(tuán)崖任意瞬疲間,力候的作用傅是平衡五的。4)在一朋般情況下月,忽略體怒積力的影刃響。5)在變鑒形的任意糖瞬間,體規(guī)積不變。在塑性喇理論中笑,分析狹問題需濾要從靜片力學(xué)、撈幾何學(xué)悔和物理抹學(xué)等角造度來考墓慮。靜綿力學(xué)角丸度是從掏變形體惑中質(zhì)點(diǎn)伏的應(yīng)力剛分析出志發(fā),根足據(jù)靜力昆學(xué)平衡晝條件導(dǎo)沒出該點(diǎn)宋附近各梢應(yīng)力分憐量之間古的關(guān)系桿式,即碗平衡微專分萬程梯。幾何外學(xué)角度星是根據(jù)稼變形體秩的連續(xù)森性和均抖勻性,愿用幾句勻的方法亭導(dǎo)出應(yīng)莖變分量醬與位移筋分量之孩間的關(guān)鄰系式,略即幾何訊方程。遵物理學(xué)臟角度是蘇根據(jù)實(shí)晚驗(yàn)與假絲式設(shè)導(dǎo)出窄應(yīng)變分嶄量與應(yīng)術(shù)力分量矮之間的炭關(guān)系式盆。此外磁,還要樂建立變糞形體從毯彈性狀聾態(tài)進(jìn)入高塑性狀倘態(tài)并使饒塑性變膚形繼續(xù)喝進(jìn)行時(shí)盲,其應(yīng)溪力分量班與材料辰性能之包間的關(guān)眼系,即誓屈服準(zhǔn)威則或塑麻性條件庸。以上是塑稀性變形的求力學(xué)基礎(chǔ)睬,它為研端究塑性成沿形力學(xué)問碼題提供理柴論基礎(chǔ)。2.2.仙1變?yōu)跣误w的應(yīng)倦力應(yīng)變狀傘態(tài)2.2控.1.突1怒應(yīng)力應(yīng)漆變的表激示金屬塑僅性變形堪時(shí)的應(yīng)剩力、應(yīng)軋變狀態(tài)許,可用未三個(gè)主觸應(yīng)力和輸三個(gè)主苦應(yīng)變來運(yùn)表示,灘記作σ貝1、σ翁2、σ紛3和ε宇1、ε載2、ε轎3,將賺它們按獻(xiàn)代數(shù)值輩的大小心次序排汁列,即黃:σ1訓(xùn)≥σ2墊≥σ3特和ε1僑≥ε2錢≥ε3綱。由上節(jié)志敘述可托知,應(yīng)監(jiān)力偏張恰量所產(chǎn)矛生的切飾應(yīng)力能虎使物體惕發(fā)生形蜘狀的改霉變。對(duì)現(xiàn)于變形籍體內(nèi)的肺質(zhì)點(diǎn),跳除主平黎面不存友在切應(yīng)暖力外,芹單元體愈其他方錄向截面圾上都有猜切應(yīng)力顏,且在辜與主平歇面成4牲50角膨的截面頸上,切發(fā)應(yīng)力達(dá)什到最大魚值,稱攤為主切膽應(yīng)力。永主切應(yīng)寸力的作鐵用面稱品為主切比應(yīng)面。希在主切他應(yīng)力中湖,絕對(duì)奏值最大茫的稱為舟該點(diǎn)的扶最大切躬應(yīng)力,衰其數(shù)學(xué)幻玉表達(dá)式孕為:最大切騎應(yīng)力在耳金屬塑摧性變形京中有重三要意義畝。2.2.凈1.2隔應(yīng)力強(qiáng)罷度與應(yīng)變嶺強(qiáng)度為了使復(fù)奧雜應(yīng)力狀扛態(tài)與單向便拉伸應(yīng)力彩狀態(tài)等效錦,以衡量青變形體內(nèi)版任一質(zhì)點(diǎn)涼的受載及孔變形的程購度,定義磁了應(yīng)力強(qiáng)初度(等效閃應(yīng)力)和該應(yīng)變強(qiáng)度踢(等效應(yīng)雹變)的概衣念,它們?cè)~的數(shù)學(xué)表晃達(dá)式為必須指出咬,等效應(yīng)掀力和等效去應(yīng)變并不噴是真正作殘用在變形跡體內(nèi)某個(gè)甚質(zhì)點(diǎn)上的慢實(shí)際應(yīng)力公和實(shí)際應(yīng)憂變,而只剪是衡量該朽點(diǎn)受載及殃變形程度濕的指標(biāo)。粗是各個(gè)應(yīng)濾力分量和叉各個(gè)應(yīng)變平分量作用瘦效果的集蠶中表現(xiàn),次它們之間終存在著統(tǒng)以一單值的殖關(guān)系,這撤種關(guān)系適瓣用于任何諸復(fù)雜的變致形狀態(tài)。2.2.士2真譜實(shí)應(yīng)力應(yīng)茶變曲線2.2手.2.進(jìn)1幻玉彈塑性洲共存規(guī)諷律低碳鋼擱試樣在淺單向拉石伸時(shí),魔可由記頸錄器直田接記錄逃外力F孟和試樣禁的絕對(duì)臉長(zhǎng)度l儀,得到勉拉伸試畝驗(yàn)曲線命圖,如遭左圖所盾示。由拉深曲牲線圖可知余,在彈性富變形階段灑OA,應(yīng)棋力與應(yīng)變好成正比關(guān)鍋系,如果立在此階段放卸載,則肌外力和形響變都將按竭原路退回吵原點(diǎn),不紋產(chǎn)生任何蘆塑性變形識(shí)。在A點(diǎn)督以后繼續(xù)肅拉伸,材繳料進(jìn)入均泊勻塑性變榮形階段,杯如果在某麥一點(diǎn)B卸士載,則外縫力將沿著光與OA平癥行的直線打退回到C咐點(diǎn)。此時(shí)饒ΔlC即其為加載到壩B點(diǎn)時(shí)的由塑性變形歷量,而Δ旁lb與Δ擦lC之差由則為回復(fù)濫的彈性變楚形量。由此可知嗽,在金屬昏塑性變形蛛的過程中切會(huì)同時(shí)伴海隨著彈性巾變形,當(dāng)鋼外力卸載鍬后,彈性縣變形回復(fù)療,而塑性塊變形得以犬保留下來擠,變形體揉變形時(shí)的徑這種現(xiàn)象室稱為彈塑性豆共存規(guī)如律。在薄板挎的沖壓補(bǔ)成形過雖程中,垮由于彈襲性變形豆的存在尊,使得園分離或拾成形后磁的制件鄭形狀和基尺寸與鏈模具的慎形狀和菊尺寸與講不盡相茄同,是瞎影響沖鍵壓件精俘度的重句要原因鉛之一。2.2.冰2.2挎真實(shí)應(yīng)紅力應(yīng)變的銷概念材料開始番塑性變形小時(shí)的應(yīng)力攀稱為屈服丈應(yīng)力()庸。一般金括屬材料在額變形的過查程中,隨曾著變形程悔度的增加渡,其每一臭瞬時(shí)的屈完服應(yīng)力不穴斷提高,填而塑性不紛斷下降,汪這種變化呆著的實(shí)際丘屈服應(yīng)力通稱為真實(shí)翻應(yīng)力(又圍稱為變形嚷抗力)。在室溫拘下,低鳴速拉伸匆金屬試紅樣,使恥之均勻乞變形,龜真實(shí)應(yīng)宗力即為艷作用于計(jì)試樣瞬酬時(shí)斷面摘積上的像應(yīng)力,除表示為行:式中紙F(tuán)—載荷備;A—試蔬樣瞬時(shí)腸斷面積藥。真實(shí)應(yīng)顛力也可鐮在其它否變形條店件下測(cè)桑定,視雄實(shí)際需摘要而定及。另外在拉夫伸試驗(yàn)時(shí)輛,應(yīng)變常嫌以試樣的恢相對(duì)伸長(zhǎng)拼表示:式中舌l(xiāng)0—試寶樣原始標(biāo)摧距長(zhǎng)度;l1—試咸樣拉伸后轟標(biāo)距長(zhǎng)度紗。由于δ搬不能反材映試樣喝大變形蛋過程中漲瞬時(shí)變建形和真墨實(shí)情況貼,于是靠引入真蜂實(shí)應(yīng)變影的概念洲,表示哥為:式中蓬dl太—試樣臘瞬時(shí)的綁長(zhǎng)度改描變量;l—試樣您的瞬時(shí)長(zhǎng)營(yíng)度。當(dāng)試樣從滑l0拉伸后l1至?xí)r條,總的真鞋實(shí)應(yīng)變?yōu)槌樱赫鎸?shí)應(yīng)役變?cè)谡H確反映奴瞬態(tài)變姻形的基波礎(chǔ)上,薯真實(shí)地砌反映了珠塑性變藝形的積魔累過程垃,因而專得到廣竄泛的應(yīng)烘用。由滾于它具未有對(duì)數(shù)鑰形式,玩因此又許稱為對(duì)銜數(shù)應(yīng)變獎(jiǎng)。在均盟勻變形炕階段,且真實(shí)應(yīng)者變和相她對(duì)伸長(zhǎng)繳存在以山下關(guān)系叔:將上式筍按泰勒桶級(jí)數(shù)展垂開,得番:由上式途可知,茫在變形雄小時(shí),站,如果舊,則僅腰比小0呢.5%位。2.2.狼2.3告真實(shí)應(yīng)愿力應(yīng)變曲攜線材料力綢學(xué)所討讀論的低縣碳鋼拉原伸曲線存圖表達(dá)句了拉伸甩時(shí)應(yīng)力飄與應(yīng)變筋的關(guān)系原。圖中澡應(yīng)力與京應(yīng)變的悶計(jì)算采征用的是今變形前蹲試樣的另原始截榴面積A填0和試紹樣的相洪對(duì)伸長(zhǎng)攀δ(亦陰稱條件霧應(yīng)變)棚。由于廢材料力筍學(xué)研究脂的彈性據(jù)變形屬獻(xiàn)小變形遭,應(yīng)力棗與應(yīng)變川采用上溉述的表能達(dá)方式約不會(huì)引飲起太大蹦的誤差墨,但是耽對(duì)于塑艇性變形織中的大答變形階賓段來說漂就不夠磚準(zhǔn)確。在金屬蒸塑性成贏形理論靈中,普舊遍采用蔬真實(shí)應(yīng)盡力和對(duì)褲數(shù)應(yīng)變幕表示的真實(shí)應(yīng)力凳-應(yīng)變曲無線,能夠更癢加真實(shí)地冰反映金屬告材料塑性裹變形的硬抹化現(xiàn)象及誤規(guī)律,因逢此又稱為硬化曲威線,如右熟圖所示短。在對(duì)甜變形體孩進(jìn)行力刻學(xué)分析率、確定僅各種工摸藝參數(shù)挽和處理族生產(chǎn)實(shí)執(zhí)際問題婚時(shí),研飲究和掌念握材料銳的硬化束現(xiàn)象及堆規(guī)律對(duì)兩指導(dǎo)沖肅壓實(shí)踐嫁具有重梢要意義排。如左圖豎所示為鋪金屬材半料在拉學(xué)伸時(shí)的蘭真實(shí)應(yīng)護(hù)力-應(yīng)判變曲線柔。從圖躁中可以盆看出,歌在產(chǎn)生趙頸縮b接處,真浙實(shí)應(yīng)力范σ并不濾出現(xiàn)最匙大值。憤這是由暗于繼續(xù)幅變形時(shí)霞,雖然輛外載荷州P下降尼,但試以樣的截常面積也尿在減小酷,且減寄小更快那,導(dǎo)致草真實(shí)應(yīng)赴力不斷暗上升,睜直至K館處斷裂持為止。硬化曲線尋可在拉伸粱、壓縮等貞實(shí)驗(yàn)中獲汗得,而且怒基本上是鑰一致的,喬但實(shí)驗(yàn)工憑作要求十械分精細(xì)。況一般來說兵,不同材長(zhǎng)料的硬化德曲線差別傅很大,很獸難用一個(gè)烘統(tǒng)一的函肅數(shù)形式將秀它們精確敲地表達(dá)出咸來,這給減求解塑性辣變形問題猜帶來了困尚難。實(shí)驗(yàn)研伶究表明駝,很多體金屬的名硬化曲廚線近似燒于拋物獵線形狀增,對(duì)于得立方晶利格的退踏火金屬稍(如F蟲e、C印u、A幟l等)魚,其硬?;€春可相當(dāng)戒精確地躲用冪函認(rèn)數(shù)曲線鵝來表示阻,其數(shù)損學(xué)表達(dá)爛式為:式中薦A—與材過料有關(guān)的推系數(shù)(M旅Pa);n—硬化澤指數(shù)。A與n的過值與材料矮的種類和協(xié)性能有關(guān)爺,都可通塵過拉伸試置驗(yàn)求得。硬化指龜數(shù)n是掩表明材膽料冷變握形硬化政的重要址參數(shù),霞對(duì)板料根的沖壓眠性能及怠沖壓件幫質(zhì)量都郊有較大牽的影響匹。如左鉆圖所示漸為不同靈n值材服料的硬珠化曲線魔。n值餅大,表侵示變形想時(shí)硬化駁顯著,真對(duì)后續(xù)略變形工哄序不利章。但n扔值大時(shí)揀對(duì)以伸格長(zhǎng)變形劉為特點(diǎn)喬的成形廊工藝(點(diǎn)如脹形披、翻邊成等)卻螞是有利據(jù)的,這誼是由于吐硬化帶框來變形突抗力的抵顯著增紛加,可錯(cuò)以抵消紡毛坯變技形處局遍部變薄與而引起旬的承載留能力的誰減弱。片因而可劈燕以制止趨變薄處堡變形的收進(jìn)一步訪發(fā)展,餡使變形粗轉(zhuǎn)移到聽別的尚疫未變形冶的部位顛,提高估了板料時(shí)變形的獵均勻性給。2.2.鴿3屈腥服準(zhǔn)則金屬塑透性變形硬是各種雄壓力加脫工方法儲(chǔ)得以實(shí)安現(xiàn)的基鍋礎(chǔ),金花屬塑性眾成形理永論所研四究的對(duì)吼象已超細(xì)出彈性疫變形而碑進(jìn)入塑扎性變形雅的范疇奮。屈服虧準(zhǔn)則正么是研究防材料進(jìn)盯入塑性潮狀態(tài)的覺力學(xué)條舞件,因率而它從老形式上獎(jiǎng)來講和建材料力佛學(xué)中的逝第三、蓬第四強(qiáng)站度理論退是一致好的。當(dāng)物體倆中某點(diǎn)掀處于單湯向應(yīng)力廟狀態(tài)時(shí)珍,只要迫該向應(yīng)馬力達(dá)到豪材料的塞屈服點(diǎn)帶,該點(diǎn)最就開始濁屈服,非由彈性豆?fàn)顟B(tài)進(jìn)猾入塑性下狀態(tài)。憂對(duì)于復(fù)夸雜的應(yīng)腥力狀態(tài)績(jī),則應(yīng)高同時(shí)考意慮各個(gè)浙應(yīng)力分吵量的綜歌合作用罩,即只咽有當(dāng)各植個(gè)應(yīng)力恰分量之屯間符合囑一定的沾關(guān)系時(shí)偉,該點(diǎn)進(jìn)才開始傅屈服,這種關(guān)畝系就稱顫為屈服收準(zhǔn)則,脈或屈服報(bào)條件、倍塑性條焰件。2.2銷.3.剩1躺屈雷斯太加(H篇.Tr非esc揀a)準(zhǔn)絲式則法國(guó)工末程師屈趣雷斯加韻(H.手Tre財(cái)sca砌)通過逢對(duì)鉛的受一系列媽擠壓試品驗(yàn)研究繼,于1計(jì)864影年提出斧:當(dāng)作滔用于塑玩性金屬糊體上的求最大剪延應(yīng)力達(dá)辟到一定盾數(shù)值時(shí)喚,金屬膏的變形普就由彈卡性狀態(tài)泛進(jìn)入塑留性狀態(tài)父,而不索管應(yīng)力乘狀態(tài)的街復(fù)雜情住況如何共。其數(shù)遣學(xué)表達(dá)清式為:或屈雷斯加牢準(zhǔn)則(又偏稱為最大困剪應(yīng)力塑象性條件)嘴形式簡(jiǎn)單均,概念明臂確,較為落滿意地指甚出了材料間塑性變形緣瑞的力學(xué)條寸件。但是太該準(zhǔn)則顯渠然忽略了戶中間主應(yīng)外力的影響漂。且在不垮知道主應(yīng)抓力大小次捏序的情況攪下,表達(dá)榜形式較為刪復(fù)雜。2.2灰.3.慨2腸米塞斯斃(Vo側(cè)n.M薦ise鐘s)準(zhǔn)圣則德國(guó)力學(xué)禽家米塞斯斯(Von團(tuán).Mis艙es)于沈1913模年提出常撿數(shù)形變能使塑性條件啦來代替最層大剪應(yīng)力朝塑性條件魔。該準(zhǔn)則道可以表述惜為:不管對(duì)應(yīng)力狀態(tài)飄如何,只瓣要該材料遲質(zhì)點(diǎn)中的悔等效應(yīng)力攝達(dá)到某一櫻定值時(shí),尿材料就開遲始屈服。紹其數(shù)學(xué)表適達(dá)式為:或大量試驗(yàn)礎(chǔ)表明,對(duì)貿(mào)于絕大多貍數(shù)金屬材暖料,米塞封斯準(zhǔn)則比勻屈雷斯加就準(zhǔn)則更接扎近于實(shí)驗(yàn)壩數(shù)據(jù)。由亞于兩者比寨較接近,違在有兩個(gè)萌主應(yīng)力相樹等的情況護(hù)下還是一焰致的。為舅了使用上駁的方便,狹米塞斯準(zhǔn)皺則可改寫滅為:式中的值己的變化范怎圍為1~局1.15綁5,體現(xiàn)煩了中間主期應(yīng)力的影畝響,在平糾面應(yīng)變狀浩態(tài)時(shí)值為澆1.15創(chuàng)5,兩者滋相差最大遞。沖壓生促產(chǎn)中使招用的一醉般都是捐硬化材需料,往渾往借助叮于上述蠅米塞斯嫂準(zhǔn)則公怒式來表尾達(dá)硬化致材料的殺屈服條搞件。此縣時(shí)式中結(jié)的應(yīng)為谷材料產(chǎn)檔生加工克硬化的辨實(shí)際變鐵形抗力益,即真杯實(shí)應(yīng)力繞。2.2.變4塑塔性變形時(shí)醉的應(yīng)力應(yīng)化變關(guān)系2.2賤.4.雕1決增量理蝕論為了揭示雷塑性變形盾時(shí)的應(yīng)力懲應(yīng)變關(guān)系瘋,消除因陸加載歷史托不同而導(dǎo)室致應(yīng)力和缺應(yīng)變之間似的不確定我關(guān)系,必租須規(guī)定簡(jiǎn)嫁單加載的在條件,如沒圖所示。簡(jiǎn)單加剩載是指在加誘載過程中懂,只能加拖載,不能船卸載,各匪應(yīng)力分量峰按同一比標(biāo)例增加。顯然,倆前述的誘真實(shí)應(yīng)她力-應(yīng)邊變曲線天及冪函傻數(shù)的表堅(jiān)達(dá)形式索,是在拍簡(jiǎn)單加道載條件鞋下獲得閘的,表俱達(dá)的是糾單向應(yīng)跳力和應(yīng)宗變的關(guān)罪系。然柴而在絕膽大多數(shù)汁沖壓成睛形過程虜中,毛誰坯的變頌形區(qū)往圈往受到廈兩向甚日至三向五的應(yīng)力菜作用,腦此時(shí),待變形區(qū)驗(yàn)的應(yīng)力址應(yīng)變關(guān)雜系相當(dāng)末復(fù)雜,唱不易確頃定。一擺般情況君下可以渴建立起撥應(yīng)力和飛應(yīng)變?cè)鼋沉恐g布的關(guān)系騎,這種采關(guān)系稱廊為增量壩理論。省其數(shù)學(xué)扯表達(dá)式尿?yàn)椋荷鲜娇晒细膶懗?.2.產(chǎn)4.2內(nèi)全量理悅論在簡(jiǎn)單評(píng)加載條捎件下,更應(yīng)變主萌軸方向宰不變,猛并與應(yīng)煮力主軸登重合,憑對(duì)上式而進(jìn)行積搭分,從燙而可得別全量理枝論的表尺達(dá)式:上式可改堂寫成由上式茄可見,熄全量理性論表達(dá)往的應(yīng)力沿應(yīng)變關(guān)電系為主遲應(yīng)力差付與主應(yīng)洲變差成場(chǎng)比例(屠比值為塵正)。增量理誕論著眼沃于每一穴加載瞬滋間,具加有普遍痕性。但挑其在實(shí)嘗用上不蠶夠方便介,尤其般材料產(chǎn)惠生應(yīng)變貴硬化時(shí)慮,計(jì)算烏引起的央困難很愁大。全產(chǎn)量理論躬是在增饒量理論哄的基礎(chǔ)潤(rùn)上得到盲的,使綁用上比豎較方便回,適用瓜于簡(jiǎn)單辯加載情鋼況。如梁果是非場(chǎng)簡(jiǎn)單加慮載的大撒變形問儲(chǔ)題,只母要變形慌過程中酒主軸方附向的變娘化不是香太大,漸應(yīng)用全遣量理論次也不會(huì)后引起太盲大的誤塑差。因鋤此,在剖沖壓工群藝中就富常常應(yīng)淋用全量半理論。2.2.觀4.3汽全量理流論的應(yīng)用肢分析全量理逢論的應(yīng)共力應(yīng)變住關(guān)系表幸達(dá)式是畜對(duì)壓力輩加工中這各種工鐘藝參數(shù)票進(jìn)行計(jì)圣算的基瞧礎(chǔ),除裂此之外餅,還可許利用它沒們對(duì)某所些沖壓麗成形過富程中毛孟坯的變巾形和應(yīng)止力的性循質(zhì)作出去定性的補(bǔ)分析和偷判斷。貞例如:1)在球毅應(yīng)力狀態(tài)圓時(shí),有待σ1=襲σ2倍=σ3較=σ塵m,利用頑全量理論脊公式分析嶄可得ε諷1=弱ε2=別ε3撞=0,網(wǎng)這說明在拘球應(yīng)力狀倒態(tài)下,毛怠坯不產(chǎn)生挪塑性變形坦,僅有彈數(shù)性變形存般在。2)在煩平面變摸形時(shí),領(lǐng)如設(shè)釘ε2香=0價(jià),根據(jù)雨體積不咽變規(guī)律旅,則有毛ε1酬=銀-ε3培,利用臂全量理頸論公式榴分析可捏得σ膝2-條σm炭=弱0,即驅(qū)有σ蝕2=象σm柏,這說踢明在平災(zāi)面變形顧時(shí),在呈主應(yīng)力揭與平均謹(jǐn)應(yīng)力相汁等的方傍向上不須產(chǎn)生塑算性變形專,且這扔個(gè)方向垂上的主壩應(yīng)力即傅為中間執(zhí)主應(yīng)力籍,其值侍為σ功2=箱(σ1凍+娛σ3)積/2。免寬板彎熟曲時(shí),亮寬度方暫向的變彼形為零挨,即屬畝于這種棗情況。3)平僻板毛坯倡脹形時(shí)刃,在發(fā)長(zhǎng)生脹形涉的中心震部位,蟻其應(yīng)力火狀態(tài)是蔥兩向等戀拉,厚左度方向逃應(yīng)力很瞧小,可蔑視為零項(xiàng),即有怨σ1盞=踐σ2硬>0協(xié),σ3雁=伐0,屬賽平面應(yīng)平力狀態(tài)遺。利用五全量理航論公式?jīng)Q分析可裂以判斷憤變形區(qū)瞎的變形降情況,績(jī)這時(shí),蕉ε1掌=ε跟2=蔽-ε任3/2猜,在拉惱應(yīng)力作可用方向品為伸長(zhǎng)析變形,絹而在厚潛度方向衫為壓縮克變形。教由此可熟見,脹所形變薄請(qǐng)是比較筒顯著的耐。4)當(dāng)怪毛坯變愧形區(qū)三搬向受壓普時(shí),利股用全量史理論公肆式分析趁可知在濃最大壓掀應(yīng)力σ?guī)?方向偷上的變存形一定呢是壓縮途變形,骨而在最顏小壓應(yīng)氣力σ1汽方向上乎的變形艱必為伸佛長(zhǎng)變形棒。由上述分沖析可知,圈判斷毛坯村變形區(qū)在險(xiǎn)哪個(gè)方向回伸長(zhǎng),在尺哪個(gè)方向同縮短,不芳能僅依據(jù)個(gè)應(yīng)力的性迎質(zhì)來決定卻,而是要騙根據(jù)主應(yīng)尖力的差值歉才能判定杰。當(dāng)變形夠區(qū)內(nèi)拉應(yīng)亞力的絕對(duì)逝值最大時(shí)段,此方向錄必為伸長(zhǎng)梢變形,變抄形區(qū)板料斃會(huì)減?。幌螽?dāng)變形內(nèi)賭壓應(yīng)力的蛛絕對(duì)值最早大時(shí),此葉方向必為西壓縮變形撐,變形區(qū)綢板料會(huì)增是厚。2.2.隸5薄俊板成形問浙題分析方鬧法(*)薄板成形歇問題分析私是以金屬眼塑性變形沃的基本規(guī)任律——屈緣瑞服準(zhǔn)則和趣應(yīng)力應(yīng)變慘關(guān)系為基謹(jǐn)?shù)A的。分肢析的目的世是通過對(duì)晴各種成形柜過程中薄撐板的應(yīng)力援應(yīng)變狀態(tài)膠、分布和潔變化規(guī)律來的揭示,粥使我們更終為深入地給認(rèn)識(shí)和掌精握薄板成截形問題的做特點(diǎn)和規(guī)碌律,探求嘗和發(fā)展更這為經(jīng)濟(jì)、蛇有效的成話形方法。折薄板成形蜜的實(shí)際問縫題層出不翻窮,分析逮計(jì)算的方省法也多種鏟多樣。而顏工程問題涉的求解,低往往并不濤片面地強(qiáng)晨調(diào)方法的烤嚴(yán)謹(jǐn),追島求過高的級(jí)精度,更稿重要的是教簡(jiǎn)單便利訓(xùn)、行之有惰效,但必秘須建立在亡科學(xué)的基維礎(chǔ)上。薄板成槳形問題杠的眾多更分析求幸解方法西中,主劣應(yīng)力法鼻和塑性兩材料力右學(xué)法運(yùn)婦用得比嫁較廣泛雹,實(shí)際縮慧效果也基很好。2.2.私5.1康主應(yīng)力滲法主應(yīng)力法贈(zèng)也稱為切悟取微體法定,這種方賴法以求解讀薄板材料時(shí)變形區(qū)各宅個(gè)主應(yīng)力席的分布規(guī)奴律為目標(biāo)濃,并根據(jù)陽問題的需控要,在已凍求得的主瘦應(yīng)力分布牲規(guī)律的基鳳礎(chǔ)上,再哭進(jìn)一步求睡出主應(yīng)變袍分布、成識(shí)形力、變蹦形能等其服它問題。靈其解題方基法的基本醉過程如下瘦:1)針對(duì)領(lǐng)薄板成形撇的特點(diǎn),豬合理提出黨一些簡(jiǎn)化車假設(shè)。常皆用假設(shè)如沖:薄板均勻辯連續(xù)各向身同性,或脂在板面內(nèi)謹(jǐn)為各向同厘性,只有壺厚向異性炎存在;變形過程勇近似為簡(jiǎn)匯單加載,村采用應(yīng)變崖全量理論套;忽略薄板錢的厚向應(yīng)冊(cè)力,認(rèn)為外薄板變形上處于平面妥應(yīng)力狀態(tài)開;忽略摩艇擦對(duì)應(yīng)秤力、應(yīng)網(wǎng)變主軸擔(dān)方向的梁影響;薄板平面妄內(nèi)應(yīng)力沿姻板厚均勻協(xié)分布;忽略其它丘一些次要旬因素對(duì)變計(jì)形過程的垂影響等。2)為了襖簡(jiǎn)化計(jì)算予,以應(yīng)力償、應(yīng)變主具軸作為坐煌標(biāo)軸。薄板塑性瀉變形問題練的分析計(jì)謹(jǐn)算,目前抖能夠取得泥明確答案蟻的(即解砌析解),榆只有軸對(duì)杠稱問題,誤這類問題覺的主軸方無向極易確累定。對(duì)于敞薄板成形砍的軸對(duì)稱鏡問題,主燭軸方向?yàn)槭冢呵邢?、角徑向和厚各向。其次,根效?jù)各個(gè)成停形工序薄液板的變形卸特點(diǎn),分族析判斷主館軸方向應(yīng)察力、應(yīng)變省分量的性賄質(zhì)及存在游與否,確版定各個(gè)分狗量代數(shù)值處的大小順醉序。3)從薄革板變形區(qū)愛內(nèi)切取任謊一微體,激根據(jù)微體烤的靜力平償衡條件,寨建立未知遇主應(yīng)力與稈點(diǎn)的坐標(biāo)姻的函數(shù)關(guān)哭系。4)建立飽薄板變形符區(qū)內(nèi)任一壺微體的塑餅性變形方秀程,由變脾形的幾何件關(guān)系、應(yīng)燒力、應(yīng)變幸之間的物劉理關(guān)系以搭及最大主驗(yàn)應(yīng)變?chǔ)舖ax的幾何特退點(diǎn),將未叮知主應(yīng)力雅再表示為什點(diǎn)的坐標(biāo)轟的另一函井?dāng)?shù)關(guān)系?;ㄍǔ_@一業(yè)函數(shù)關(guān)系牙的形式為斬:如假設(shè)殘材料為運(yùn)理想塑算性體,蒜則應(yīng)力趴強(qiáng)度為盟一與變暴形程度焰無關(guān)的院常數(shù),撲這樣求得了往問題的跡結(jié)果后季,可根奔據(jù)實(shí)際融情況再畢加以修示正。5)利用幻玉邊界條件棚,聯(lián)立求纖解以上諸殘方程,即館可獲得應(yīng)姐力、應(yīng)變剩的解析解查。6)以此樓解析解為示基礎(chǔ),可法進(jìn)而求得持其它有關(guān)煎力、能、斯變形的結(jié)協(xié)果。2.2.華5.2捷塑性材郊料力學(xué)法塑性材擁料力學(xué)密法著眼慰于薄板抱材料變陰形區(qū)內(nèi)得的某一景特定點(diǎn)太,通過溫解析法澇或試驗(yàn)堵法求出辦此點(diǎn)的廈應(yīng)變分降量,再溜由應(yīng)變剖分量得蒙出各個(gè)食應(yīng)力分梨量。這蜻種方法妙能夠避撤免繁雜捉甚至不話可解決園的數(shù)學(xué)背運(yùn)算,盾在生產(chǎn)研中便于板推廣運(yùn)瓣用。在仿非軸對(duì)妖稱的、演比較復(fù)續(xù)雜的成企形問題低分析中舟,大都斜運(yùn)用這糕一方法瞎進(jìn)行分貨析、研藝究工藝喂參數(shù)和近變形條嘩件對(duì)薄臭板成形鈴過程的匠影響。仆其解題咸方法的什基本過寫程如下尼:1)根據(jù)睬問題的需筆要,首先柏定出所要齡研究的點(diǎn)緩的部位,暮采用解析筒計(jì)算法或矮者試驗(yàn)測(cè)駝量法,求決出此點(diǎn)的圈主應(yīng)變分卡量ε1、磚ε2、ε給3。解析蒸計(jì)算法為適:分析變飲形過程中天研究點(diǎn)所胖在部位的撒應(yīng)力應(yīng)變并狀態(tài),確洗定該點(diǎn)變普形主軸方動(dòng)向,由薄狀板變形前適后的幾何鄉(xiāng)豐關(guān)系以及腰體積不變勾條件,分畏析計(jì)算出裕主應(yīng)變分建量。試驗(yàn)詢測(cè)量法為撈:在薄板弄坯料表面蠢印刷坐標(biāo)忙網(wǎng)格,一彼般為圓形籌網(wǎng)格。對(duì)鞏薄板坯料跡進(jìn)行變形且試驗(yàn)。變雨形后,圓鍬形網(wǎng)格成殖為橢圓形食網(wǎng)格,測(cè)寶量橢圓形惰網(wǎng)格長(zhǎng)、執(zhí)短軸的長(zhǎng)波度(橢圓妨的長(zhǎng)、短取軸方向即虹為主應(yīng)變格方向),爪按照實(shí)際臥應(yīng)變的定椒義和體積枕不變條件轎,即可計(jì)忠算出研究韻點(diǎn)的三個(gè)蠅主應(yīng)變分道量大小。2)根據(jù)鎖三個(gè)主應(yīng)抹變,按應(yīng)羨變強(qiáng)度的磁定義確定嬌研究點(diǎn)的梯應(yīng)變強(qiáng)度狹εi。3)由項(xiàng)材料的計(jì)一般性致應(yīng)力應(yīng)款變關(guān)系帆,確定太研究點(diǎn)網(wǎng)的應(yīng)力爆強(qiáng)度σ特i。4)利用區(qū)薄板厚向泉應(yīng)力為零順的條件,曲并根據(jù)應(yīng)椒力、應(yīng)變喜關(guān)系式計(jì)青算出板面筍內(nèi)的主應(yīng)網(wǎng)力分量。5)在釀獲得上果述結(jié)果律的基礎(chǔ)的上,即插可根據(jù)悅問題的計(jì)需要,度求得其復(fù)它有關(guān)輝力、能放、變形撈的結(jié)果徹。2.3雄板料的序沖壓成形享性能2.3汪.1車沖壓么成形性內(nèi)能的概貴念板料對(duì)徐各種沖工壓成形追方法的滅適應(yīng)能們力,稱生為板料羨的沖壓寄成形性旦能。板欠料在成侍形過程百中可能攔出現(xiàn)兩歇種失穩(wěn)鋼現(xiàn)象,臉一種是背板料在嚷拉應(yīng)力沈作用下惰局部出劣現(xiàn)縮頸算或斷裂吩,稱為助拉伸失蜜穩(wěn);另凱一種是訂板料在嗎壓應(yīng)力棵作用下掌出現(xiàn)起勻皺,稱海為壓縮醒失穩(wěn)。姻板料失董穩(wěn)之前唐可能達(dá)棋到的最暴大變形弊程度叫撤成形極粉限。成緞形極限趁分為總坐體成形帆極限和侵局部成蘭形極限叔??傮w隆成形極巨限反映菠板料失倉穩(wěn)前總謹(jǐn)體尺寸畫可以達(dá)譽(yù)到的最梯大變形寇程度。伯而局部厭成形極彩限則反互映板料掩失穩(wěn)前潛局部尺灶寸可以蠢達(dá)到的第最大變件形程度揭。如復(fù)句雜制件屢成形時(shí)騾,局部貿(mào)的極限卡應(yīng)變即或?qū)儆诰衷O(shè)部成形窮極限。伐由于復(fù)懶雜制件叢變形的撓不均勻你性,各瞇處變形周差異很窯大,因主此用局土部成形婆極限來皺描繪制燭件上各號(hào)點(diǎn)的變鼠形程度閥。總的禽來說,異成形極模限愈高僻,則板錯(cuò)料的沖炭壓成形含性能愈駛好。這礦樣的板范料便于釘沖壓加摧工,生另產(chǎn)率高閉,成本薄低,容素易得到吃高質(zhì)量租的沖壓恒制件。板料的沖恨壓成形性慌能是一個(gè)太綜合性的滲概念,它是包括了材男料的抗破殖裂性、貼葡模性和定址形性等??蛊屏驯钥捎冒鍑?yán)料在各所種沖壓勻成形工給藝中的惡成形極陰限來衡療量。如舞極限拉妖伸系數(shù)錯(cuò)、極限膨脹形系莖數(shù)、極念限翻邊需系數(shù)等糟都與材諷料的抗悅破裂性濕有關(guān)。肉板料的虹沖壓成葡形性能鏈愈好,芽板料的抗抗破裂鍵性也愈厭好,其肯成形極比限就愈井高。板料的貼模性是指板料丸在沖壓成候形中取得充與模具形鉗狀一致性亭的能力。謀由于各方鏈面因素的訓(xùn)影響,板森料在沖壓支成形中會(huì)骨發(fā)生起皺悠、翹曲、抱塌陷和鼓綁起等缺陷呢,使貼模塑性降低。板料的定形性是指零街件脫模唐后保持街其在模塔具內(nèi)既籍得形狀催的能力戶。影響買定形性偶的諸因凡素中,鋼由于彈揮塑性共街存現(xiàn)象冤而帶來貓的彈性蜓回復(fù)(肯簡(jiǎn)稱回毒彈)是卡主要因蘿素,制捆件脫模洪后,常久因回彈紛過大而孩產(chǎn)生較落大的形傷狀誤差礎(chǔ)。板料的耐貼模性暴和定形秒性是決射定制件扯形狀尺鉛寸精度策的重要沫因素。識(shí)研究和攏提高板推料的貼謙模性和姥定形性償,對(duì)提五高沖壓扭件質(zhì)量誼尤其是壞汽車覆燈蓋件等躺大而復(fù)宿雜制件草的成形懸質(zhì)量有蝕較大的哭意義。膀這方面運(yùn)的研究微及其試器驗(yàn)方法帽在發(fā)達(dá)蹄工業(yè)國(guó)草家已經(jīng)偵取得較賞好的進(jìn)膽展,工破藝應(yīng)用答比較成符熟,汽簽車覆蓋隨件等大土而復(fù)雜工制件的裙質(zhì)量很報(bào)高。我巨國(guó)亦在漫“七五雁”期間靜將“薄儀板成形功性能研鎮(zhèn)究”列層為國(guó)家牙重點(diǎn)科釘技攻關(guān)餐項(xiàng)目。門經(jīng)過多吩年的攻雕關(guān)研究馬,在薄閑板成形閘性能的蠅基礎(chǔ)理艱論及檢適測(cè)評(píng)定賣方法、李提高薄眨板成形婚性能的找冶金生經(jīng)產(chǎn)工藝油與技術(shù)醉、充分?jǐn)r發(fā)揮和妹合理使稿用薄板驚成形性賊能的方咱法與途哪徑等方案面取得師了一系即列研究踐成果,嫌但總體裙水平和娘發(fā)達(dá)工該業(yè)國(guó)家寺相比仍奧有較大秋的差距礦。目前我念國(guó)在沖雀壓生產(chǎn)田和板料井生產(chǎn)中健,仍然挽用抗破優(yōu)裂性作付為評(píng)定挪板料沖庫壓成形視性能的姻主要指饅標(biāo)。即沾除了制活件形狀決、沖壓終工藝、敢模具、額設(shè)備及散操作等廉諸因素聽外,板藏料性能配的影響情十分重壟要,尤勿其對(duì)復(fù)獻(xiàn)雜和精港密成形蹲件的影悉響更為螞顯著。慕很多事罷實(shí)表明椅,大力討提高板帥材的沖川壓成形路性能比沾單純提孕高沖壓您工藝及庭模具技償術(shù)更具禮有現(xiàn)實(shí)棕意義。2.3.巧2沖全壓成形性合能的試驗(yàn)吃方法現(xiàn)在有貍很多種速板料沖樸壓成形休性能的汪試驗(yàn)方罩法,概詳括起來龍,可以的分為間嘴接試驗(yàn)長(zhǎng)和直接度試驗(yàn)兩培類。1、間熄接試驗(yàn)間接試驗(yàn)敬方法有拉沙伸試驗(yàn)、深硬度試驗(yàn)布、金相試嚼驗(yàn)等,尤蝕其是拉伸芽試驗(yàn)簡(jiǎn)單孕易行。雖籠然試驗(yàn)時(shí)數(shù)試樣的受鏟力情況和裕變形特點(diǎn)喜與實(shí)際沖率壓變形有虎一定的差梅別,但研香究表明,呢這種試驗(yàn)死能從不同把角度反映菌板材的沖姿壓成形性貪能,因此靈板材的拉孫伸試驗(yàn)是謹(jǐn)一種很重豬要的試驗(yàn)閃方法。2、直地接試驗(yàn)直接試驗(yàn)搏也稱模擬恒試驗(yàn),是過直接模擬慚某一類實(shí)生際成形方如式來成形祝小尺寸的棗試樣。由是于應(yīng)力應(yīng)植變狀態(tài)基微本相同,份故試驗(yàn)結(jié)馳果能更確劫切的反映將這類成形示方式下板擁料的沖壓戚成形性能否。直接試培驗(yàn)方法有椅多種,常艙用有以下撇兩種:1)脹微形成形央性能試下驗(yàn)2)拉伙深成形錯(cuò)性能試揪驗(yàn)其它直閑接試驗(yàn)搭方法還胖有彎曲滋、擴(kuò)孔紫、拉深怠一脹形帆復(fù)合成初形性能頓試驗(yàn)等騾,具體世試驗(yàn)方胡法可查托閱有關(guān)才標(biāo)準(zhǔn)。此外,生崇產(chǎn)中為了蛛解決一些辰具體問題且,例如為狗了分析材港料的流動(dòng)南與變形方康式,以便特確定合理巷的毛坯形倉狀和尺寸令、修改模姐具、改進(jìn)遞潤(rùn)滑或提跑出改進(jìn)零虹件設(shè)計(jì)的百建議等,丟常利用應(yīng)父變分析網(wǎng)哲格法來進(jìn)溫行更為直給接的工藝?yán)囼?yàn)。這愉種方法的府實(shí)質(zhì)是:膊在毛坯表拼面預(yù)先作蛛出一定尺吼寸的小圓燦圈或小方秤格的密集幅網(wǎng)格,壓刪制成形后胡,觀察測(cè)注定網(wǎng)格的羽變形,以汁此作為分朗拆零件變車形情況的栗根據(jù)。此判法對(duì)于成班形復(fù)雜的小關(guān)鍵零件要,有直接遣的實(shí)用價(jià)飛值。2.3.

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