第二章冲压成形特点.ppt

1、,一、金属塑性变形的基本概念 在外力的作用下，金属产生形状和尺寸变化为变形，变形分为弹性变形与塑性变形。,2.1冲压变形理论基础,1.塑性及塑性指标 塑性：指金属在外力的作用下，能稳定的发挥塑性变形而不破坏其完整性的能力。 塑性指标：常用的塑性指标有 延伸率 断面收缩率 2.变形抗力 金属产生塑性变形的力为变形力，金属抵抗变形的力称为变形抗力。,二、 塑性变形的力学基础 外力 内力 模具 毛坯 零件 1 一点的应力应变状态 1.一点的应力状态 (如图1.2.1) 2.一点的主应变状态 体积不变定律： 三个推论： 塑性变形时，只有形状的变化，而无体积的变化； 无论什么应变状态，其中一个主应变的符

2、号与另外两个主应变的符号相反； 已知两个应变就可求第三个应变。,2.2 冲压成形中毛坯的分析,(a) 拉伸 (b) 再次拉伸 (c) 翻边 (d) 缩口,几种典型冲压成形中毛坯的分析如图所示。在这四种成形工序中，A是塑性变形区，它在图示的冲压成形状态下正在进行塑性变形；B、C、D都可称为不变形区。其中B是已经完成了塑性变形的已变形区；C是自始至终都不参与变形的不变形区；D是暂不变形的待变形区，虽然在图示的状态下它不参与变形，但随冲压成形过程的进行，它将不断地进入变形区参与变形。,2.3冲压变形的分类,一、变形区的应力应变特点,1. 冲压毛坯两向受拉应力的作用 (可分两种情况)：,1变形情况处于

3、冲压应力图中GOH范围,在冲压变形图中处于AON范围。 2变形情况处于冲压应力图中AOH范围,在冲压变形图中处于AOC范围。,两向拉应力的平面应力状态时，如果绝对值最大的拉应力是 ，则在这个方向上的主应变一定是正应变，即是伸长变形,。,1. 冲压毛坯两向受压应力的作用 (可分两种情况)：,在两向压应力作用的平面应力状态时，如果绝对值最大的应力是 ，则在这个方向上的应变一定是负的，即压缩变形。,3.冲压毛坯变形区受异号应力的作用，而且拉应力的绝对值大于压应力的绝对值。(可以分为两种情况),在异号应力作用的平面应力状态时，如果绝对值最大的应力是压应力，则在这个绝对值最大的压应力方向上的应变是负的，

4、即为压缩变形。,4.冲压毛坯变形区受异号应力的作用，而且压应力的绝对值大于拉应力的绝对值。 (可以分为两种情况),在异号应力作用的平面应力状态时，如果绝对值最大的应力是拉应力，则在这个绝对值最大的压应力方向上的应变是正的，即为伸长变形。,冲压变形概括为两大类别，即伸长类与压缩类。当作用于冲压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，称为伸长类变形。当作用于冲压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，称为压缩类变形。,2.4 冲压变形趋向性及其控制,1.变形趋向性 弱区必先变形，变形区应为弱区,(a) 开始缩口状态 (b) 缩口中间状态 缩

5、口时的变形趋向性,在变形力F的作用下，A区受缩口模的作用，在有利的变形条件下先屈服，产生塑性变形；而C区同样也受到变形力F的作用，却没有屈服变形。这是因为A区屈服需要的变形力小，是相对的弱区。C区是强区，同时也是把来自冲压设备的作用力F传递到变形区的传力区。,2. 变形区与相邻区相互影响,图2.6 伸长类曲面翻边时的诱发应力 图2.7 诱发应力引起的底面起皱变形,伸长类曲面翻边变形过程中，在模具的作用下，毛坯两侧直壁内产生与凸模力作用方向相同的拉应力，在两侧翼曲面部位上产生诱发拉应力( )，同时，还在底面上产生诱发压应力( )。可能引起的变形缺陷是：在底面上可能产生压应力作用下的失稳起皱(见图2.7)；在两侧翼面上可能产生因拉应力过度的开裂。,2.4.2 变形趋向性的控制,1. 合理确定毛坯各部分的相对尺寸,2. 改变模具工作部分的几何形状和尺寸,3. 改变毛坯和模具之间的摩擦阻力,4. 降低变形区的变形抗力或提高传力区的强度,钢球活座套的冲压工艺过程中的变形趋向性的控制 a)落料 b)拉深 c)冲孔 d)翻边,图1.2.1 一