板材各章小结

1、板材成型各章小结第2章1. 什么是伸长类和压缩成形伸长类变形一当作用于毛坯变形区内的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形压缩类变形一当作用于毛坯变形区的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形。2. 提高伸长类和压缩类成形极限的通用措施提高伸长类成形极限的措施1 ）提高材料塑性；2 ）减小变形不均匀程度（提高塑性变形稳定性）；3 ）清除引起局部应力集中的因素 提高压缩类成形极限的措施1 ）提高传力区的承载能力，降低变形区的变形抗力及摩擦阻力；2）阻止毛坯变形区失稳起皱；3 ）采取多道次工序成形及其中间工序退火等能够应用全量理论由成形方法的应力特点分析变形特点1#

2、V冲压毛坯变形区受两向拉应力惟用分为两种情况；'门 £Tr >> 0 （7, =0肩 A 0<0口"的变化范圉是片壬° S "当m -0、时*为两向零拉屁-环>0当歼=0时，为单JL =这种惜况处F冲压应力陶的GOH,处I冲压应变圈的AON2）（7总 >巧 >0 （7f =0 1=>>0<0再确定毎：当歼二6时,为两向等技，耳=砧:>0 当巧二0时为单拉耳二-唧2 V。这种悄况处1卞杯应力图的AOH,处打|林丽变国的AOC 与这种变形情况对应的变形是胀形、内孔翻边.#冲压应变图冲压应力图

3、#2）冲压变形区两向压应力作用与该种情况相对的变形有缩门变形等”冲压应力图冲压应变图3#3）变形区受异号应力作用，且拉应力绝对值大于斥应力绝对值冲压应力图冲压应变图#4）变形区受异号应力作用*且压应力绝对值大于拉应力绝对值与该种情况相对的变形有拉#3. 冲压变形趋向性规律，理解趋向性规律与塑形条件关系冲压变形趋向性规律之一在同一冲模外力直接作用下，毛坯的传力区与变形区都有产生某种方式的塑性变形的可能， 即都 具有某种塑性变形的趋向。但是，由于受模具外力作用的各区的几何形状与受力方式的不同， 在所有 可能产生的变形方式中，需要变形力最小的变形方式优先变形 冲压变形趋向性规律之二在冲压毛坯的相邻部

4、位上，受到由诱发应力引起的方向相反数值相等的内力作用时，在所有可能产生的变形方式中，需要变形力最小的部位以需要变形力最小的方式优先变形。冲压变形趋向性规律之三在冲压变形区毛坯的受力状态和变形性质是相同的。 但是，如果同一变形区内毛坯各部分的变形 不能保证均匀变形条件时，在需要变形力最小的部位上优先产生变形， 而且在以后的变形过程中其变 形程度也是最大的。上述三个冲压变形趋向性规律，各个适合于不同的冲压变形分析的内容。但是，从本质上看，它 们是完全一致的。如果把冲压毛坯上需要最小变形力的部分称为“弱区”，而其余部分称为“强区”则可以把这三个规律概括为：在冲压过程中，毛坯内产生的塑性变形，一定是相

5、对的“弱区”以需力 最小的方式变形。冲压变形趋向性规律不同于塑性条件，它们之间不存在矛盾，不是同一个内容，不能互相代替。 应用塑性条件，可以判断在某一应力状态作用下的毛坯上某点上的材料是否进入塑性变形状态。冲压变形趋向性规律则是用以判断毛坯各部分之间的变形关系和相互的影响，也就是说，用变形趋向性规律可以判断毛坯上一点的材料是否进入塑性变形状态的外部条件。因此，在分析冲压变形工艺中各种问题时，应该根据需要处理问题的内容与性质， 应用适当的方法（塑性条件和冲压变形趋向性规律）。控制变形趋向性的措施1）改变坯料各部分的相对尺寸2）改变模具工作部分的几何形状和尺寸3）改变坯料与模具接触面之间的摩擦阻力

6、4）改变坯料局部区域的温度第三章1. 板材成形性能含义对板材冲压成形性能的要求应包括：抗破裂性能、贴模性能和形状冻结性能等几个方面 板料的冲压性能是指板料对各种冲压加工方法的适应能力，包括成形极限、保证冲压件形状与尺寸精度的难易程度、模具寿命和变形力等。#5厂变形区成形极限 厂成形极限一L传力区成形极限厂塑性一伸长类变形一L塑性变形稳定性-压缩类变形抗压失稳一受拉的传力区I受压的传力区冲压性能厂均匀拉应力下的贴模性能形状和 厂贴模性能不均匀拉应力下的贴模性能一尺寸精度4L表面正应力下的贴模性能形伏冻结性能严性变形过程中表面粗糙度的变化一表面质僦一一冲压过程中表面的粘接和划伤一冲压毛坯与模具表面

7、的接触压力2. 掌握拉伸试验结果（屈强比、n、r、3 u）对冲压性能的影响屈强比：屈强比小，进行冲压变形的范围大，几乎对所有冲压变形都有利。压缩类成形：屈强比小一一切向应力减小一一起皱趋势减小一一压边力和摩擦小、侧壁载荷低一一变形程度提高伸长类成形：屈强比小一一成形零件冻结的拉力小，工艺稳定性提高 弯曲成形：屈强比小一一回弹低，有利于提高成形精度4）几和5几为均匀延伸率，几是在拉伸试验中开始产生局部集中变 形（细颈时的延伸率心5为总延伸率，或简称延伸率，它是 在拉伸试验中试样破坏时的延伸率稔冲压成形一般都在板材 的均匀变形范围内进行，所以几对冲压变形有较为直接的影 响，它表示板材稳定的塑性变形

8、能力。均匀延伸率与各种伸长类变形的极限变形程度相关，与EI值成正比硬化指数n硬化指数n，也称n值，它表示在塑性变形中材料硬化的强度。n值大的材料，在同样的变形程度下， 真实应力增加的要多。大多数金属的硬化规律可用下式表示: cr-ce门值表示塑性变形材料確化的强度。考虑到板材方向性，可取#应变分布不均是板料成形中的一个重要特点， 它可以用应变梯度来衡量。在以拉为主的变形方式 中，板料的某一区域应变梯度大，这一局部可能过度变薄甚至拉断，造成成形的极限状态。n大，可使伸长类变形均匀化，具有扩展变形区、减小毛坯局部变薄和增大极限变形程度等作用。n值在数量上等于（或近似等于）单向拉伸时均匀应变的大小，

9、实际上它还反映板料应变均化的能力。6）板厚方向性系数r板厚方向性系数，也叫做厂值，它是板料试样拉伸试验中 宽度应变印与厚度应变寄之比，即,旦丨B| B竺_喧印 切山爲山爲f >尸=冇吃习_血+习）_（碍+屏）加等上式中励、5与t,分别是变形前后试样的宽度和厚度。r值的大小，表明板料在受单向拉应力作用时，板平面方向和厚度方向上的变形难易程度的比较， 也就是表明在相同的受力条件下板材厚度方向上的变形性能和板平面方向上的差别，所以叫做板厚方 向性系数，有时也叫做塑性应变比。当r>1时，板材厚度方向上的变形比宽度方向上的变形困难，起皱趋向性降低，利于拉深成形r值与拉深系数密切相关（如图）。

10、1,0 r弹性横畫£此值越大.形忧性就越奸抗披强度碍此值越犬，瞬力越丈根醪材料情况（与成駆性能荷关的其它性能大致相同时），抗过强度大的成懸性能好屈强比it值延小咸形性-形状性越好总延伸率百（%）觀括地说，此值越大.雕足性能、牺辺性f捕彎曲性能越奸均匀延佃率芒（%）此值趟大，赧形性能、胡边性韭和弯曲性能越好n值此值趣丸，胀形性能、竝深性能、留边性了痂弯曲性能延好.抗皱折性也好rfl此值延丸对检擦屎旌苞利値此值绝对值越大，拉延件的突耳逆大L 0 33(1.3)1Punch0 20 (0.787)Blank holder表板材特性值与成形性的关系丄甘Testpiece3. 掌握冲压性能的主

11、要直接试验方法及性能指标1.杯突试验（艾利克辛试验）0 55(2.17)胀形试验，当试件发生破裂时，凸模压入深度称爱利克辛值，用Ie表示可直接反映板材胀形性能。Ie值越大，板材的胀形性能越好。2.液压胀形试验艾利克辛试验结果受材料流入和润滑的影响，故经常产生波动。液压胀形法利用液体压力代替刚性凸 模，可不受摩擦条件的影响。K值越大，板材的胀形性能越好。实验装置如图。a 模口半径h-开始产生裂纹时的胀形深度(h >2K="max< 丿3.极限拉深比试验（LDR式验、swift试验）swift试验是以求极限拉深比 LDR作为评定板材拉 深性能的试验方法。试验模具如下图所示。米

12、用不同直径的圆形毛坯，取侧壁不破坏的最大毛 坯直径DOmax与冲头直径dp之比LDR表示板材拉深性能 试验繁琐，影响因素多。LDRmaxdp4.拉深力对比试验（TZP法）在一定的拉深变形程度下（取毛坯与凸模直径之比D0/dp=52/30 ）的最大拉深力与在实验中已经获得的成形试样侧壁拉断力的比值 TZP表示板材拉深性能。TZP值越大，表示板材拉深性能越好。TZP =xlOO%图拉深力对比试验图TZP值确定过程5.锥形件复合性能试验（福井试验） 是拉深性能与胀形性能综合试验。用球形凸模和60度角的凹模在无压边情况下对圆形毛坯拉深, 底部破裂时上口直径称CCV值。CCV值越小，板材冲压性能越好。C

13、CV =1(Dmax +Dmin6.KWI扩孔试验扩孔试验作为评价材料的翻边性能的模拟实验方法，是采用带 有内孔直径为do的圆形毛坯，在图示模具中进行扩孔，直至内孔边 缘出现裂纹为止。测定此时的内孔直径 dm，并用下式计算极限扩孔系数dm dodo100%0400447. 方板对角拉伸试验一些尺寸大、形状复杂的冲压成形，基本上是拉力下成形的。在成形过程中或成形后经常会出现 一些起皱、面畸变、凹陷及鼓包等缺陷。1980年日本吉田清太提出 用方板对角拉伸试验（YBT方法模拟薄板在不均匀拉力 F的作用下 失稳起皱现象。方板对角拉伸试验的基本方法有两种:1）单向对角拉伸（YBT I）2）双向对角拉伸（

14、YBTH）1）单向对角拉伸（YBT- I）方板单向拉伸试验的试样及起皱高 度的测量方法如图。试验时，只沿着试 样的某一指定的对角线方向加载拉伸， 至试样的拉伸标距（GL）内发生一定最的 伸长变形时，利用千分表测量方板中部 的起皱高度瓜或者卸载肩测量该处残留 的皱纹高度心0.二售5一半£吉田实验简图2）双向对角拉伸（YBTH）YBT U是在与YBT- I相同尺寸的试样上，于两个对角线 方向上施加拉伸载荷测量由切引起的皱纹高度 及残留的皱纹高度h屮X-XF八（Fx < Fy）8. 反复弯曲试验窄板条在专用试验设备的钳口内，左右反复弯折直至 破裂为止。次数越多、半径越小，冲压性能越好

15、。适用 于厚5mm以下板材。4. 了解板材成形的研究方法板材成形的试验研究方法外形观察法-变形性质、变形特点、受力状态等分段冲压法-变形特点、先后顺序、相互的影响、各种问题和现象产生的原因等 切口分离法-受力与变形的关系、内应力的性质、判断诱发应力的存在和性质等 网目分析法-变形状态、变形路径以及破坏时极限应变等模拟法-冲压变形的特点和规律、成形工艺参数质点运动轨迹示踪法-变形区内各点的运动轨迹、运动速度场、应变分布图等与冲压变形有关的信息5. 掌握成形极限图，了解一般试验制作方法1. FLD图形和涵义0A 线：双向等拉，/(72>0 0B线：单向拉伸，> 0,巳=0, 巾=-扣1

16、，考虑各向异性层2 =-士衍 横轴：平面应变，e2=0f自二-% 应变点在安全区，表示零件冲压成功; 应变点在破裂区，表示零件破裂； 应变点在临界区，表示成品率降低竹9Z FLD的制作FLD是表示板材在双向拉应力下的变形极限出建立不同双向 拉应力比值巾/巧下的实验变形条件.以获得不同的极限变 形时的宛/门值厲目前常用的制作FLD的实验方法有半球形凸模胀形法和 圆柱形凸模胀形法两种口半球形凸 s/内比值的改变通过改变试样的宽度（用矩 模胀形法 形试样时）或缺口的大小（用缺口试样）来实现园柱形凸试样是矩形的，通过同时改变试样和辅助毛坯的宽模胀形法度尺寸，就会使试样在长度和宽度两个方向上的拉应力帀/

17、眄得到改变一般试验制作方法1）试样准备（以球形凸模胀 形为例）（2）印制网格现有的印制方法可归纳为：光化学法、混合 法和电化学法三大类。常见的网格图案如下：Q11(3)测量和应变计算在模具中进行胀形试验，直至胀 形试样出现缩径和破裂。取出试样， 在裂纹中部取最接近裂纹的完整网目, 测量其变形后椭圆长*短轴尺寸二网 目原始直径为论，变形后椭圆长轴径长为短轴径长対心，则极限应变 为；长轴£i=ln短轴巾T喘(4)绘制FLD对每个试样的极限变形值均件为一个试验点(衍巳绘 入巧-切坐标系内，并以尽可能小的区域将这些点都包括进去， 即得到i亥试验材料的FLD,如下图。6. 掌握应用FLD改善变

18、形的一般措施例：如何将FLD用于冲模调整 对冲压件进行细致的变形分析判断各部位的变形性质、贴模过程、变形过程以及容易到危险程度的区域。 还可分析冲压件的结 构、尺寸、形状、模具参数、毛坯的形状与尺寸对危险部位的影响效果。 绘制成形极限线图(FLD)采用上一节所述方法制作该材料成形极限线图。 在冲压件毛坯上制网格在与破坏部位或被判断为较为危险的部位所对应的毛坯部位上制作网格。对于成形后曲率小、曲面平缓的部位，可制较大的网格；对于成形后曲率大或圆角过渡处及其附近，可制小一些的网格。 对冲压件实行分段冲压及测量变形变形路径不同得出的极限变形也不同， 为此将毛坯在压床上分阶段成形，并测量每一阶段网目的

19、 变形。#图4 一埒 不耐也的燮形轄艳13 12 利用FLD确定改善变形的方向将在冲压件上测量计算得到的变形绘入该种材料的FLD中，就可以看出危险部位的变形状态，根据该变形状态确定改善变形的方向。冲压件危险部位 A、B、C三处的最大变形处于图 4-14所示 位置，可知B和C二点处于临界区，必须采取工艺措施。B点，减小1轴应变或增加2轴应变，都可使 B点进入成形 区。减小1轴应变可通过增加 1轴方向上的流动阻力。具体方法：在该方向上增加毛坯尺寸， 减小凹模圆角半径， 在垂直该方向上加拉伸肋等。增加2轴应变可通过减小 2轴方向上的流动阻力实现。 具体方法：在该方向上减小坯料尺寸，加大凹模圆角半径，

20、 改善润滑条件，减小压边力等。C点，减小1轴应变或增加2轴应变的绝对值都可使 C点进 入成形区。一般情况下，多采用增加 2轴应变绝对值的措施，可 通过减小该方向上流动阻力实现。 确定并实施具体措施结合破坏的具体部位和模具的具体情况， 分析模具各部位参数及冲压条件对该破坏的影响，即可制定出改变冲压条件或修改模具的具体措施，并实施之。第四章1. 掌握板条单向拉伸变形失稳过程单向拉伸失稳当拉伸力达到最大值F _?,即 dF=0时，拉伸试样开始产生缩颈， 故dF=0的点为拉伸失稳点。#许多低碳钢的拉伸力-行程曲线上不是一个点而是一个范围，在这种情况下，选择拉伸力下降时的数据点为失稳点#2. 掌握Swi

21、ft分散性失稳理论、Hill集中性失稳理论，二者矛盾之处Swift“分散性失稳”理论当1轴和2轴两个方向的拉力都达到最大值时，板材产生塑性拉伸失稳，即： ?=0Swift “分散性失稳”条件du _ (1+ 兀)(4 - 7x + 4x) 叱 4(1+苗向拉应力的情况'故工值的范围ft) 4 -6分賊性失稳悯限阳线图4_7集中性失稳极限曲线Hill “集中性失稳”理论Hill认为：当板材在双向拉应力下产生塑性失稳时，必然是变形集中在某一很小的区域内，而 不能转移到其它区域里去。所以，集中性失稳产生的条件应是：在失稳处剖面上，材料的应力强化率 与板厚的减缩率相平衡。只有这样，局部缩颈（失

22、稳）才有可能进一步发展下去，而这时其它部位的 材料则因应力保持不变甚至降低而停止变形。集中性失稳的条件为:15#图4亠&分散性失稳恢腋冊线“分散性失稳-集中性失稳一断裂分离” DI二者矛盾之处分散性失稳理论与集中性失稳理论被认为是板材双向 拉伸时塑性失稳的经典理论。一般认为：分散性失稳与集 中性失稳是板材拉伸变形不稳定的不同发展阶段，材料经 分散性失稳而发展到集中性失稳但是，由于两种理论各自的失稳准则不同，不仅两者 之间得到的极限变形值不同，而且还存在着一定的矛盾。比较图4 6和图4 7可见：在0vxv0.5的区域里，分散性失稳极限小于集中性失稳极限，而在0.5<x<1的区

23、域里，却是集中性失稳极限小于分散性失稳极限, 这与先产生分散性失稳后产生集中性失稳的观点是相悖的。实际中普遍采用实验得到的成形极限图。3. 了解M-K沟槽模型4. 掌握板料压缩塑性失稳的切线模数载荷与折减模数载荷塑性变形与弹性变形的临界压力表达式完全一样L2称折减模数载荷Er ：折减弹性模数，反映材料的弹性模数和应变强化模数的综合效应。应变强化模数：d在以加载条件下的塑性受压失稳问题中称为切线模数巳=2这时的临界载荷一一切线模数载荷。L5. 掌握板材压缩失稳起皱的机制起皱是压缩失稳在薄板冲压成形中的主要表现形式。板厚尺寸与其他两个方向的尺寸相比很小， 厚度方向不稳定，当材料内压应力使板厚方向达

24、到失稳极限时，材料不能维持稳定变形而发生失稳压缩失稳。当外力在板料平面内引起的压应力使板厚方向达到失稳极限时便产生起皱，皱纹的走向与压应力垂直。6. 掌握引起起皱的外力分类引起压应力的外力大致可分为 压缩力剪切力不均匀拉伸力板平面内弯曲力(«>平板失稳皱纹的賢类 仙压嵋力阳剪切力力不均L 板内弯曲力.7. 掌握不同外力导致起皱的特点压应力下的起皱特点是比较明显的 方向相垂直。毛坯在压应力作用下失稳起皱,皱纹的长度方向同压应力的不均匀拉应力下的起皱特点方板对角拉伸实验（YBT可以较好地描述。由YBT试样的变形可知，不均匀拉应力下的起皱特点是： 起皱区（即方板试样）受的作用力是拉力

25、，而且拉力是同轴 平衡力； 皱纹的长度方向与外力的方向相同。剪应力起皱特点，由剪应力起皱试验可见，剪应力起皱的特点是： 剪应力起皱时起皱区所受的外力是不同轴的平行拉力，有力 偶存在，使起皱区里产生剪应力； 皱纹的长度方向与外力方向和剪应力方向成约 45度角。X-Xm伸肋拉忡腑试样起皱侧的受力简图第5章1. 应力中性层与应变中性层应力中性层：毛坯断面上的切向应力由外层的拉应力过渡到内层的压应力，中间必有一层金属切向应力为零。其曲率半径用表示。应变中性层：有一层金属的切向应变为零，用 二表示其曲率半径2. 弯曲时毛坯变形区内的应力和应变特点宽板内区外区17#为立体应力状态, 平面应变我态外区内区为

26、平面应力状态I立体应变状态由于弯曲变形程度不同（r/t不同），毛坯变形区内的应力状态和应力分布都有性质上的差别。当r/t<200时，近似认为纯塑性弯曲；当r/t>200时，近似认为弹一塑性弯曲。3. 什么是弹复？为什么弯曲变形中弹复非常突出？当弯曲外载荷去除后，毛坯的塑性变形保留下料，而弹性变形完全消失，使其形状合尺寸发生与加载时变形方向相反的变化现象称为弹复（回弹） 弯曲弹复显著的原因：内外层应力-应变性质相反；不变形区惯性作用4. 提高弯曲件精度的方法1. 利用弹复规律1）理论计算：在接近纯弯曲（只受弯距作用）的条件下，可根据弹复值计算公式的计算结果修正 模具。2 ）补偿法：利

27、用毛坯不同部位上变形方向相反的特点，适当调整各种影响因素（模具圆角半径、 间隙、开口宽度、背压和校正压力等）。3）软凹模：可排除毛坯不变形区的变形和弹复， 通过调整刚性凸模压入软凹模的深度控制弯曲角 度。5-23祁性凹橫的用觀席曲19#2. 改变应力状态（1）变形区局部加压-校正法：把凸模做成局部凸起的形状，使凸模作用力集中作用在弯曲变形区, 使之处于三向压应力状态，使内层金属沿切向也产生伸长变形。时2>jr#减小弯矩应力状态的改变（2）加纵向压力一弯曲结束时，用凸模上的台阶沿弯曲毛坯纵向加压，使毛坯外层切向金属均受压 缩。BJA站圧力前单仙粤图" 加纵“压力的St角勿曲#（3

28、）拉弯（拉形）#團!i J* 竝奇"K即 ElE力甘电3提高制件结构刚性在环箍上压筋5. 掌握最小弯曲半径的概念和影响因素弯曲时，毛坯变形区外表面的金属在切向拉应力作用下，产生切向伸长变形1T：；厂厂2 +1t在保证毛坯外层纤维不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小圆角半径称最小弯曲半径rmin。生产中，用它表示弯曲时的成形极限最小弯曲半径的影响因素：1. 材料的机械性能2. 板材的方向性3. 弯曲件的宽度4. 板材表面质量与断面质量5. 弯曲角的影响6. 板厚#理曲呦对礙小遵曲性的序晌M盘尔邛由丰椅的为麻r （nwnjffi5-33林转算陡对伞小弯曲半轻的够晌10第六章拉深1

29、. 直壁圆筒件拉深的变形特点1）法兰部分是变形区，受切向压应力，径向拉应力，产生切向压缩变形，径向伸长变形。2）极限变形程度主要受传力区承载能力限制，同时受变形区失稳起皱的限制。3）厚度发生变化，侧壁上部变厚，下部靠近圆角处变薄最严重，为危险断面。2. 拉深系数（拉深比）拉深系数：拉深后圆筒件的直径与拉深前毛坯的直径之比m = d / D。拉深比一拉深系数的倒数 K=1/m拉深系数、拉深比均为衡量拉深变形程度的重要指标。多次拉深min =dn / dn 13. 直壁圆筒件拉深缺陷及防止措施拉深缺陷：起皱起皱是毛坯变形区在切向压应力的作用下失稳所造成的。起皱不利于拉深变形（切向压应力与相对厚度）

30、：1）由于起皱，毛坯不能被拉过凸凹模间隙面而拉断；2）即使拉过凸凹模间隙，也会留下起皱痕迹而影响质量。防皱措施：主要采用压边圈防皱1）弹性压边圈：常用动源为橡胶、弹簧、气垫。2）刚性压边圈（1）压边圈装在外滑块上I m 2）氐戍 *M f-Wt6 T-R2心时科辄冲探穫I A* 2>d«H4 W »4诲J -<tt«t 沖横 *卜理BT-L7 »«*P * Jfl KRWHtt J£4M l-AB* I>«1.档事 <-»»A«ltIEI!| &rH懒事(2)锥面

31、压边圈(3)凹模和压边圈均做成锥面ffi7-8刚性压边圈的缮构晤状 a瞥罐堵种舉试e._ffiiiiis构带找图-19刚性键形压边圈的工作原理4. 多次拉深的目的和意义一种材料在一定的拉深条件下，其拉深系数有一极限值，当拉深件的深度较大，拉深系数小于极 限值时，零件就不能直接由平板毛坯一次拉深而成，必须采用多次拉深。5. 方盒形件拉深的变形特点1）变形的不均匀性横向压缩、纵向伸长的拉深变形沿周边分布不均匀，直边中间部分最小、靠近圆角部分最大；变形沿 高度方向分布不均匀，靠近底部最小，愈往口部愈大；圆角部分与圆筒形件拉深类似，但其变形程度 小于同半径、同高度的圆筒形件。2）直边对圆角变形的减轻作

32、用直边部分的切向压缩变形减轻了圆角部分的拉深变形程度和硬化 （圆角部分的金属得以向直边流动）， 因此圆角部分所需的拉应力也有所降低。直边对圆角的影响决定于相对圆角半径 r/B，其值越小，影 响越显著。当等于0.5时，影响不复存在。3）直边对圆角（在力的传递方面）的带动作用由于直边部分的材料几乎是平行移动， 因此能较快地流入到凹模洞口，而转角部分的材料必须积聚到 狭窄的入口而流速慢。因此，变形区直边部分的位移速度大于圆角部分， 这一材料流动的速度差引起 变形区内直边部分对圆角部分的带动作用，结果是危险断面的拉应力数值有所降低。4）变形稳定性高由于切向压应力由圆角部分向直边部分逐渐过渡并减小，与相

33、应的圆筒形件比较，起皱趋势减小。一般，直边部分很少起皱。5）成形极限高于相应的圆筒形件：由于（2）、（3）的原因，第一次拉深得到的零件的最大相对高度 H/r常常超过半径为r的圆筒形件。第七章复杂曲面件成形1. 了解曲面件的分类和特点；1）轴对称的：分类：半球形件、抛物面件、锥形件、其他旋转曲面件特点：对称轴、子母线2）非轴对称的：分类：平面法兰件、曲面法兰件特点：单曲率曲面、双曲率曲面、空间自由曲面平底筒形件拉深a b c2. 掌握曲面件成形的变形机理;毛坯的法兰区是变形区 已变形区*传力区 I专力区 c-变形区应力状态'aS向拉应力*纬向压应力! b-沿径向的单向拉应力；双向拉应力I

34、变形特点：I "曲面顶点(aK):fi先接触凸模，是: 已变莊区后彌形起到力的传递作I 用即传力医*:.:悬空部分fb区)：成形过程不接触凸: 模.无模真约束的自由狀态。变形力: 由日和t传递，井受到a和龙的影响，I且 ! 法兰部分(cE)：变形受到模具的直: 接柞用的变形条件直接影响b的变| 形状态:曲面件拉探变形机理：；第一种变形假设毛坯厚鋅貳 爲/£7变形前毛; 还上a点变形后应该贴模到凸模上； 的D】点口>由于直径>dD点毛坯纬向必产! 生一定压缩变形才育貓模到6点,而 且毛坯径向受到拉应力厚度减薄并申； 丘径向必然产生伸长变形r D点的； 贴模点由D

35、|点向点偏移«径向诂拉深变形的特点向压编赘个毛坯均为变冊区 a传力区 b变形区.悬空区 c变形区变形机理:第二种变形假设毛坯厚度减薄发生纯胀那变形,I D点在径向和纬向同时伸长情况； 下与凸模2点贴模， ： 但事实上法兰处的板材是流入的, 导致。点并不是纯胀形变形”贴模! 点由点向内侧移动. !(L商种变形方式的复合拉深变形 账形变形23应力状态:AB段（法兰部分）:应力状态与圆筒形件法兰应力状态类似径拉*纬压）M段（曲面部分）：直径为D斗裏的应力分界圆把毛坯中间咅1分划分25#f |« 74 |> 454 64 n 10 底常中o蚪问应山；朴XEJkix* ic t

36、 !<1桧向座力亠一 hSo呑_4liBiiwiI底中右30两种变形方式庄变形不同的阶段4 成形的贡献也有所不同在成形初期.变形主噩蚩中在毛坯 中阖部分（第部分）变形方式主 要为胀形。随着变形深度斑加*变形由小间部 分向外扩展（第II部分）.成形后期，变形主要发生在毛坯的 外部（第皿部分），变形方式主要是 纬向收缩变形*3. 掌握曲面件的成形方法，能够根据的零件特点进行分析。半球形零件的成形拉深系数为常数，无法判断成形的难易度，由于球面零件的主要问题是悬空区部分的起皱问题。 因此, 决定成形难易和选定拉深方法的主要根据是：毛坯的相对厚度t/DO1）当t/Do 100 3时：用球形底凹模、

37、不压边，一次拉成，并在行程终了时进行一定程度的精压校形 表面质量不高，而且由于贴模性不好，使几何形状和尺寸精度受到影响。2）当O.5<t/Do 100 <3时：用带压边的模具拉深，压边装置的作用：防止法兰部分起皱；增大径向拉应 力防内皱。3）当0.5_t/D。时：容易发生内皱。用带拉深筋的凹模或反拉深# W im 采用拉深筋反權晤压料而预拉誅过渡成形27#抛物面零件的成形决定抛物面零件成形难度的根据：相对厚度t/DO和相对高度H/d浅抛物面：相对高度H/d<0.50.6，按半球形件的方法拉深。 深抛物面：相对高度H/d>0.6，需多次拉深或反拉深。123锥形零件的成形：

38、决定成形难度的根据：相对高度 h/d2、相对锥顶直径d1/d2、相对厚度t/d21）相对高度h /d2a. 径向收缩量大，中间悬空部分易起皱；b. 高度大一一毛坯直径大一一径向拉 应力大，侧壁承载面积小一一易拉破。2）相对锥顶直径d1/d2: d1/d2 小,毛坯中间部分承载能力差，易破裂；悬空部分宽度大，易起皱。3）相对厚度t/d2:t /d2 小,悬空部分易起皱。拉深方法1）浅锥形件：h/d2<0.3， 一次成形t/d2>0.02用带底凹模不压边；t/d2<0.02用平面压边圈或拉深筋2）中锥形件：h/d2=0.30.5t/d2>0.02，带底凹模不压边，一次拉深成

39、形，行程终了校形。t/d2<0.02，两道以上工序。先拉成大圆角筒形或近似球形，再用带一定胀形成分的 校形工序成形。3）深锥形件：h/d2>0.5多次成形，常用阶梯过渡或逐步成形法。（阶梯过渡法：表面残留有阶梯形中间毛坯痕迹，不常用。）课后作业：分析以下零件的变形特点和成形方法？#*H=216mm#裂纹延忡t=1.5mm第八章 冲裁1冲裁变形过程、受力和应力状态（1）宏观理论模型冲裁变形分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段a）冲头接触板料后，开始压缩板料，板料产生弹性压缩、拉伸与弯曲 变形。冲头略挤入板料，板料的另一面略挤入凹模口。随着冲头继 续压入，板料内的应力

40、达到弹性极限。此时，凸模下的板料略有弯 曲，凹模上的板料略有上翘。间隙越大，弯曲和上翘越严重。b）冲头继续压入，压力增加，板料内的应力达到屈服极限时开始进入 塑性变形阶段。此时板料内部除剪切变形外，拉应力和弯矩增大， 变形区材料硬化加剧，冲裁变形力不断增大，直到凸、凹模刃口附 近的材料由于拉应力的作用出现微裂纹， 材料开始破坏，塑性变形 结束。c）冲头继续压入，凸、凹模刃口材料已形成的上、下微裂纹逐渐扩展、 延伸、当上下两裂纹相遇而重合时，板料便被剪断分离。（2）细观理论模型从细观力学角度分析冲裁变形过程，认为冲裁变形过程分为六个阶段：冲击压缩、压入剪切、裂缝生长、突然分离、推出凹模和卸离冲头阶段#受力:沖城变形过程（1）冲裁力导致的基本应力（2）力矩引起的弯曲应力应力状态:1）宏观力学模型2）细观力学模型J