2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件
剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。

[]s
F A ττ=
≤
(5-6)
这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。

由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。

[]n ττ=
(5-7)
各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。

一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系： 对塑性材料： 对脆性材料： (2) 剪切实用计算
剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。

但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。

下面通过几个简单的例题来说明。

例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa，直径d=20mm。

＝12mm。

牵引力F=15kN。

试校核销钉的剪切挂钩及被连接板件的厚度分别为t＝8mm和t
1
强度。

图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图
解：销钉受力如图5-12(b)所示。

根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m
和n-n两个面向左错动。

所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。

由平衡方程容易求出：销钉横截面上的剪应力为：
故销钉满足剪切强度要求。

例5-2如图5-13所示冲床，F max=400KN，冲头[σ]=400MPa，冲剪钢板的极限剪应力τ
=360 MPa。

试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。

b
图5-13 冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图
解：(1) 按冲头压缩强度计算d
所以
(2) 按钢板剪切强度计算t
钢板的剪切面是直径为d高为t的柱表面。

所以
例5-3 如图5-14所示螺钉受轴向拉力F作用，已知[τ]=[σ]，求其d：h的合理比值。

图5-14 螺钉受轴向拉力示意图
解：螺杆承受的拉应力小于等于许用应力值：
螺帽承受的剪应力小于等于许用剪应力值：
当σ、τ同时分别达到[σ]、[τ]时．材料的利用最合理，既
所以可得
------=extPart_01C9B6CD.
第二节冲压常用材料的化学成分和力学性能
一、黑色金属
1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能
1）深拉深钢板的化学成分深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。

其化学成分如表8—44所示。

表8—44 深拉深冷轧薄钢板的化学成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）
钢化学成分（质量分数 %）
（2）影响钢板冲压性能的主要因素化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能
在上述钢号中用量最大的是08钢，并有沸腾钢与镇静钢之分，沸腾钢08F价廉，表面质量好，但偏析比较严重，且有“应变时效”倾向，对于冲压性能要求高，外观要求严格的零件不适合。

08Al镇静钢板价格较高，但性能均匀，“应变时效”倾向小，适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深。

1）08钢中主要元素对冲压性能的影响（表8—45）
表8—45 主要元素对08钢冲压性能的影响
2）深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准（表8—46）表8—46 深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别
1)铝镇静钢08Al按其拉深质量分为三级：ZF—拉深最
复杂零件；HF—拉深很复杂零件；F—拉深复杂零件
2)其他深冲薄钢板（包括热轧板）按冲压性能分级为：
Z—最伸拉深件；S—深拉深件；P—普通拉深件
3)深拉深冷轧薄钢板的力学性能（表8—47）
表8—47 深拉深冷轧薄钢板的力学性能（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）
4)深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（表8—48）表8—48 深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度
（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）
2.常用材料的力学性能
（1）黑色金属材料的力学性能（表8—49）表8—49 黑色金属材料的力学性能
（2）钢在加热时的抗剪强度（表8—50）
表8—50 钢在加热状态的抗剪强度（单位：MPa）
(3) 普通碳素钢冷弯实验指标（8-51）
表8—51 普通碳素钢冷弯试验指标（GB700—1988）
牌号试样
方向
冷弯试验B=2a180°
备注钢材厚度或直径/mm
≤
60
>60～
100
>100～200
弯心直径d
Q19 5纵0
——
各牌号A级钢的冷弯试
验，在需方有要求时才进
行
冷弯试验合格时，抗拉强
度上限可以不作交货条件横
Q21 5纵2a 横a2a
Q23 5纵a2a
横3a
Q25
5
2a3a
Q27
5
3a4a
注：B—试样宽度二、有色金属
有色金属的力学性能（表8—52）
表8—52 有色金属的力学性能
镁合金MB1
冷态
120～
140
170～
190
3～512040000 MB8
150～
180
230～
240
14～1522041000 MB1预热
300℃
30～5030～5050～52—40000 MB850～7050～7058～62—41000
银———180503081000
可伐合金Ni29Co18—
400～
500500～
600
———
康铜软—
400～
600
———硬—650———
钨—
已退火—7200700312000
未退火—14911～4800380000钼—
已退火20～30140020～25385280000
未退火32～3416002～5595300000
三、非金属
（1）非金属材料的极限抗剪强度（表8—53）
表8—53 非金属材料的极限抗剪强度（单位：MPa）
（2）非金属材料加热时的抗剪强度（表8—54）表8—54 非金属材料加热时的抗剪强度
注：表列抗剪强度用于普通凸模冲裁时的计算值。

=600000/（*260*5）＜*235
=600000/4082 ＜141MPa =146MPa 大于了许用剪切力，不合理。