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板料冲压性能(五金件)

板料冲压性能及测试--成形性能分类
板料的成形性能分为广义和狭义两个内容,它们的关系是:
狭义成形性能反映冲压加工中材料不发生破裂(或缩颈)所能达到的最大变形程度,故也叫抗破裂性。

冲压成形性能试验如下:
板料冲压性能及测试--力学性能参数
在材料的力学性能参数中,屈服强度ζ
s 、屈服比ζ
s

b
、伸长率
δ等强度指标与塑性指标,可用来表示材料的基本成形性能。

金属材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等。

他们主要取决于材料的化学成分、组织结构、冶金质量、参与应力及表面和内部缺陷等内在因素,但在外在因素如载荷类型、应力状态、温度、环境介质等对材料的力学性能影响也很大。

在生产中普遍应用的、最基本的常规力学性能试验有拉伸、硬度、压缩、弯曲、剪切、冲击、扭转及高温持久强度、蠕变、松弛试验等。

板料冲压性能及测试--加工硬化指数
硬化指数n(n值)是评定板料伸长类成形性能的一个重要参数。

n 值大,则拉伸失稳时的极限应变大。

这对于胀形、扩孔、内凹曲线翻边等伸长类成形来说,可以在一次成形中获得较大的极限变形程度。

n值对复杂形状零件的成形也有影响,在以胀形为主的成形工艺中,n值大的板料,成形性能好。

n值可以根据拉伸试验结果所得的硬化曲线,利用关系式ζ=cεn 来求得。

也可以利用阶梯形试件(图1),拉伸至缩颈或断裂后,由下面的公式计算得到:
图1 阶梯形试样
b0=12.70 bⅠ0=12.83 bⅡ0=13.97
式中ε
Ⅰ、ε

—测量初始宽度为b
Ⅰ0
和b
Ⅱ0
工作部分的伸长应变。

板料冲压性能及测试--厚向异性系数
厚向异性系数r(也叫塑性应变比r,简称r值)是评定板料压缩类
成形性能的一个重要参数。

r值是板料试件单向拉伸试验中宽度应变ε
b

厚度应变ε
t
之比,即
r=ε
b /ε
t
板料r值的大小,反映板平面方向与厚度方向应变能力的差异。

r=1时,为各向同性;r≠1时,为各向异性。

当r>1,说明板平面方向较厚度方向更容易变形,或者说板料不易变薄。

r值与板料中晶粒的择优取向有关,本质上是属于板料各向异性的一个量度。

r值与冲压成形性能有密切的关系,尤其是与拉深成形性能直接相关。

板料的r值大,拉深成形时,有利于凸缘的切向收缩变形和提高拉深件底部的承载能力。

图1示出拉深时的应力状态,对照各向异性板料的屈服椭圆(图2)知;拉深件凸缘的应力状态类似于屈服椭圆第二象限区的情况,而底部的应力状态则类似于第一象限区的情况。

r值增加,会同时使底部的强度增加和凸缘的变形抗力减小,这对拉深是非常有利的。

大型覆盖件成形,基本上是一咱拉深与胀形相结合的复合成形,当拉深变形的成分占主导地位时,板材r值大,成形性能好。

板平面中最主要的三个方向是与轧制方向呈0°、45°和90°,相
应地用r
0、r
45
和r
90
表示。

由于不同方向上测得的数值是变化的(图3),板
料的厚向异性系数常用平均值表示。

板平面内各向异性的差别用△r表示。

图1 拉深时的应力状态
图2 平面应力时各向异性材料的屈服椭圆
图3 r值在板平面内的变化
a)△r>0 b)△r<0
用圆形坯料拉深筒形件,当△r>0时,凸耳出现在0°和90°方向;当△r<0时,凸耳出现在±45°方向;△r=0时,不产生凸耳。

由于凸耳的位置与大小和△r有关,所以△r也叫凸耳参数。

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