8.4 板料冲压性能试验.ppt

8 4板料冲压性能试验 8 4板料冲压性能试验 冲压零件不但要求具有所需形状 还必须保证产品质量 冲压件的质量指标主要是厚度变薄率 尺寸精度 表面质量以及成形后材料的物理力学性能等 这就需要在确定冲压工艺时能事先了解板料的冲压成形性能 该性能受很多因素影响 一般需通过试验才能确定 一类为基本试验 力学试验 金属学试验等 另一类为工艺试验 直接试验 如弯曲试验 拉伸试验等 用模拟生产实际中的某种冲压成形工艺的方法测量出相应的工艺参数 一 板材拉伸试验 板材的拉伸试验也叫做单向拉伸试验或简单拉伸试验 应用拉伸试验方法 可以得到许多评定板材冲压性能的试验值 所以应用十分普遍 由于试验目的不同 板材冲压性能评价用的拉伸试验方法和所得到的试验值均与为评定材料强度性能的拉伸试验有所不同 简单介绍如下 拉伸实验试样 拉伸曲线 试验可得性能指标 1 屈强比 s b屈强比小 说明 s值小而 b值大 即容易产生塑性变形而不易产生拉裂 也就是说 从产生屈服至拉裂有较大的塑性变形区间 尤其是对压缩类变形中的拉深变形而言 具有重大影响 当变形抗力小而强度高时 变形区的材料易于变形不易起皱 传力区的材料又有较高强度而不易拉裂 有利于提高拉深变形的变形程度 2 均匀延伸率 u 拉伸试验中 试样拉断时的伸长率称总伸长率或简称伸长率 试样开始产生局部集中变形 缩颈时 的伸长率称均匀伸长率 u u表示板料产生均匀的或稳定的塑性变形的能力 它直接决定板料在伸长类变形中的冲压成形性能 从实验中得到验证 大多数材料的翻孔变形程度都与均匀伸长率成正比 可以得出结论 即伸长率或均匀伸长率是影响翻孔或扩孔成形性能的最主要参数 3 硬化指数n 宏观上 材料受拉产生缩颈时 外载荷与名义应力均出现最大值 见前拉伸曲线 而真实应力则不同 在缩颈后 由于材料实际截面积减小 真实应力会继续增加直到断裂 实际板料拉伸时 整个变形过程是不均匀的 一方面材料断面尺寸不断减小使承载能力降低 另一方面由于加工硬化使变形抗力提高 又提高了材料的承载能力 在变形的初始阶段 硬化的作用是主要的 因此材料上某处的承载能力 在变形中得到加强 板料的硬化是随变形程度的增加而逐渐减弱 到一定时刻 最弱断面的承载能力不再得到提高 于是变形开始集中在这一局部地区地行 不能转移出去 发展成为缩颈 直至拉断 n值大时 材料加工硬化严重 硬化使材料强度的提高得到加强 于是增大了均匀变形的范围 4 厚向异性指数 由于板料轧制时出现的纤维组织等因素 板料的塑性会因方向不同而出现差异 这种现象称塑性各向异性 厚向异性系数是指单向拉伸试样宽度应变和厚度应变之比 即 b t式中 b t 宽度方向 厚度方向的应变 表示板料在厚度方向上的变形能力 值越大 表示板料越不易在厚度方向上产生变形 即不易出现变薄或增厚 5 板平面各向异性指数 板料在不同方位上厚向异性指数不同 造成板平面内各向异性 用 表示 越大 表示板平面内各向异性越严重 拉深时在零件端部出现不平整的凸耳现象 就是材料的各向异性造成的 它既浪费材料又要增加一道修边工序 二 弯曲性能试验 将板料用专用装置夹紧 反复折弯90 直到弯裂为止 弯曲半径越小 弯曲次数越多则弯曲性能越好 三 拉深性能试验 冲杯试验 板料被压紧在凹模与压边圈之间 凸模向上运动将试样拉深成形 极限拉深比LDR LDR LDR越大则板料拉深成形性能越好 四 胀形性能试验 即杯突试验 测得凸包高度 越高则胀形成形性能越好 板料试样被压紧在凹模和压边圈之间 凸模向上运动把试样胀成凸包 直到破裂为止 以凸包高度记