資源描述：
《沖壓工藝--板料的沖壓成形性能與成形極限.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、六、板料的沖壓成形性能與成形極限板料基本性能與沖壓成形性能的關(guān)系衡量薄板性能的優(yōu)劣，過去一般以薄板的基本性能指標(biāo)來評價，但是隨著汽車、家電工業(yè)的發(fā)展，對薄板成形性能的要求日益苛刻，從而使成形性指標(biāo)的測定越來越受到人們的重視和廣泛研究。薄板成形性（sheetmetalformability），根據(jù)BG/T15825.1-1995的定義，就是指金屬薄板對于沖壓成形的適應(yīng)能力。具有最佳成形性能的材料應(yīng)具有如下特點：均勻分布應(yīng)變；承受平面內(nèi)壓縮應(yīng)力而無起皺現(xiàn)象；可以達(dá)到較高應(yīng)變而無頸縮和斷裂；承受平面內(nèi)剪切應(yīng)力而
2、無斷裂；零件由凹模出來后保持其形狀保持表面光潔，阻止表面損傷。薄板本身固有的基本特性值與其成形性能之間具有一定的相關(guān)性見下表。對于冷軋沖壓鋼板，往往希望具有低的屈服強度、低的屈強比、高的n、r值。薄板基本特性值與成形性能的相關(guān)性材料基本性能沖壓成形性能主要影響因素次要影響因素抗破裂性能脹形成形性能nr、δ0、σs擴孔成形性能δ0r、強度及塑性的平面各向異性拉深成形性能r、Δrn、σs/σb、σs彎曲成形性能δ0總延深率的平面各向異性程度貼模性σsr、n、σs/σb定形性σs、Er、n、σs/σb屈服強度材
3、料在試驗過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長（變形）時的應(yīng)力，叫屈服強度。屈服點越低，最后產(chǎn)品的形狀越好。n值n值，即加工硬化指數(shù)，代表材料抵抗繼續(xù)形變的能力。r值r值即塑性應(yīng)變比（PlasticStrainRatio），代表在任何指定的應(yīng)變值下（一般為15%）板材寬度方向和厚度方向真應(yīng)變之比值，即：r=εb/εt。它是評價金屬薄板壓縮類成形性能的重要參數(shù)。加工硬化指數(shù)n是評定板料伸長類成形性能的一個重要參數(shù)，n值大，拉伸失穩(wěn)時的極限應(yīng)變大；這對于脹形、擴孔、內(nèi)凹曲線翻邊等伸長類成形來說，可以在一次成形
4、中獲得較大的極限變形程度；n值對復(fù)雜形狀零件的成形也有影響，在以脹形為主的成形工藝中，n值越大的板料，成形性能越好。板料r值的大小，反映了板平面方向與厚度方向應(yīng)變能力的差異。r=1時，為各向同性；r≠1時，為各向異性。r值與沖壓成形性能有密切的關(guān)系，尤其是與拉深成形性能直接相關(guān)，r值大，拉深成形時有利于凸緣的切向收縮變形和提高拉深件底部的承載能力。圖給出了拉深時的應(yīng)力狀態(tài)。板平面中最主要的三個方向是與軋制方向呈0°、45°和90°，相應(yīng)地用r0°、r45°和r90°表示。由于不同方向上測得的數(shù)值是變化的圖
5、，板料的塑性應(yīng)變比常用平均值表示：r=1/4(r0°+2r45°+r90°)板平面內(nèi)各向異性的差別用△r表示：Δr=1/2(r0°-2r45°+r90°)用圓形坯料拉深筒形件時，當(dāng)△r＞0時，凸耳出現(xiàn)在0°和90°方向；當(dāng)Δr＜0時，凸耳出現(xiàn)在±45°方向；Δr=0時，不產(chǎn)生凸耳。由于凸耳的位置與大小和Δr有關(guān)，所以Δr又叫凸耳參數(shù)。δu與δδu（均勻延伸率），是在拉伸試驗中開始產(chǎn)生局部集中變形的延伸率。δ稱為總延伸率，與試樣的相對長度有關(guān)。δu的大小表示板材產(chǎn)生均勻塑性變形的能力，直接決定板材在伸長類變
6、形中的沖壓性能。σs/σbσs/σb稱為屈強比，它對板材沖壓性能的影響是多方面的。σs/σb的比例越低，屈服點和抗拉強度的差距越大，鋼板在同等強度對比加工時，對壓縮類成形工藝，材料起皺趨勢也小；對伸長類成形工藝，材料定形性和貼模性好，回彈變形也小。沖壓成形性能試驗方法與指標(biāo)1）機械性能的檢驗拉伸試驗是一種非常普遍的機械性能試驗方法，簡單、可靠，并能清楚反映材料受外力時表現(xiàn)出的彈性、塑性和斷裂三個過程。因此，拉伸試驗是評價板材基本力學(xué)性能及成形性能的主要試驗方法。拉伸試驗是利用圖所示尺寸符合要求的標(biāo)準(zhǔn)試樣，
7、在拉伸試驗機上進(jìn)行拉深，得到應(yīng)力——應(yīng)變曲線，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，從而得到與成形性能有關(guān)的參數(shù)：σs、σs/σb、σb、δ、ψ、n、r值等。P:平行部的距離L:標(biāo)距W:寬度R:肩部半徑 拉伸試樣幾何尺寸拉伸試驗板厚0.25~2.5mm的薄板，拉力試樣的形狀、尺寸，世界不同的國家標(biāo)準(zhǔn)也各不相同，其形狀一般有2種形式：帶肩定標(biāo)距試樣在DIN、JIS、ASTM以及GB標(biāo)準(zhǔn)中對抗拉試驗所使用的試樣種類、尺寸等有著明確的規(guī)定。世界各國拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)要求見表。國內(nèi)外常用拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)要求GBDINJISAST
8、MISO試樣原始寬度W,mm12.512.5(12.5,20)12.512.5(20)（20）25(20)(20)試樣原始標(biāo)距L,mm5050(50,80)5050(80)(80)50(20,25)(80)試樣平行長度P,mm7575(60,120)757512060（120）屈服前拉伸速度，Mpa/s3~30≤3010~30≤11.53~30屈服后拉伸速度，mm/min≤0.5P≤0.5P≤0.8P≤0.5P≤0.5Pn值測
