板材冲压成型的基本知识
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖ 当中间主应力σ2 = σ1或σ2 = σ3时，β=1； 当中间主应力σ2 =（ σ1 + σ3 ）/2时，β=1.155。
（2-8）
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.2.3 冲压变形趋向性及其控制
（a）拉深 （b） 翻边
（c）缩口
图2-13 冲压成型时毛坯各区划分举例
❖ 弱区必先变形，变形区应为弱区
液压压力机：冲压液压机、一般用途液压机、弯 曲校正压紧用液压机、打包压块用 液压机、专门化液压机
第二章 板材冲压成型的基本知识
闭式单点
闭式双点
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、摩擦压力机
图2-2 摩擦压力机传动系统示意图 1—电动机；2—皮带；3、5—摩擦盘；4—轴；6—飞轮；7—拨杆；8—螺母； 9—螺杆；10—连杆；11—挡块；12—滑块；13—手柄
2.4 常用冷冲压模具材料及其性能 1、 模具材料的种类
常用的模具材料有普通碳素钢、工具钢、硬质 合金、高速钢、铸铁、锌基合金、低熔点合金、环 氧树脂、聚氨酯橡胶等。 2、模具材料的选取原则
[1]冲压材料的性能 [2]生产批量 [3]工序性质和工作条件 3、模具零件材料和热处理要求
精品课件文档，欢迎下载，下 载后可以复制编辑。
成型性能包括有抗破裂性、贴模性和定形性。
第二章 板材冲压成型的基本知识
3、板材成型性能的试验方法 常用的试验方法有间接试验和直接试验两大类。
[1] 间接试验 主要的方法有：拉伸试验、剪切试验、硬度试验、金
相微观检查等。其中拉伸试验是测定板材的力学性能简单 而最常用的方法。
（a）拉伸实验用试样
（b）拉伸曲线
屈服准则是金属进入塑性状态的力学条件。 1、Tresca 塑性条件：
材料塑性变形的开始与最大切应力有关。无论是何种 应力状态，只要最大切应力达到某一定值时材料就开始屈 服。其表达式如下：
max1
3
2
s
2
σ1-σ3=σs （σ1≥σ2≥σ3 ）
（2-3） （2-4）
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、Mises塑性条件：
2.3.2 冲压材料的种类 1、冲压材料分类： 可分为金属材料和非金属材料两大类。 金属材料：黑色金属、有色金属 非金属材料：橡胶、胶木、塑料、云母… 2、供货形式 板料；大型零件的冲压； 带料（卷料）：大批量生产的自动送料； 条料：中、小零件的冲压； 块料：单件生产和贵重金属的冲压。
第二章 板材冲压成型的基本知识
卧式镗铣床运行速度越来越高，快速 移动速 度达
到25～30m/min，镗杆 最高转 速6000r/min。 而卧式 加工中 心的速 度更高 ，快速 移动高 达50m/min， 加速度5m/s2， 位置精 度0.008～0.01m m， 重复定 位精度 0.004～ 0.005mm。
落地式铣镗床铣刀
由于落地式铣镗床以加工大型零件 为主， 铣削工 艺范围 广，尤 其是大 功率、 强力切 削是落 地铣镗 床的一 大加工 优势， 这也是 落地铣 镗床的 传统工 艺概念 。而当 代落地 铣镗床 的技术 发展， 正在改 变传统 的工艺 概念与 加工方 法，高 速加工 的工艺 概念正 在替代 传统的 重切削 概念， 以高速 、高精 、高效 带来加 工工艺 方法的 改变， 从而也 促进了 落地式 铣镗床 结构性 改变和 技术水 平的提 高。
泵。 ❖ 操纵部分：包括操纵箱和一些操纵阀。
第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-6 Y32-300型液压机外形图 1—工作缸；2—上横梁；3—立柱； 4—活动横梁；5—顶出缸；6—下横梁
a—本体部分 b—操作控制系统 c——动力部分
第二章 板材冲压成型的基本知识
二、冲压设备的选用 1、冲压设备类型
工作台面（或工作垫板）尺寸一般应大于模 具底座50-70mm，以便安装模具。
漏料孔尺寸应大于工件或废料尺寸，以便漏料。 对于有弹顶装置的模具，下弹顶器的外形尺寸还应 小于漏料孔尺寸。
第二章 板材冲压成型的基本知识
（5）装模高度 压力机的装模高度是指滑块在下止点时，滑
块底平面到工作台上的垫板上平面之间的距离。 调节压力机连杆的长度，可以调节压力机的装
模高度。
*模具的闭合高度应在压力机的最大与最小装模高 度之间。
（6）电动机功率 所选择的电机功率应大于冲压所需功率。
第二章 板材冲压成型的基本知识
3、高速压力机
第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-8 高速压力机及其附属机构 1—开卷机；2—校平机构；3—供料缓冲装置；4—送料机构；5—高速自动压
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、冲压设备参数 （1）标称压力
图2-7 曲柄压力机的许用压力曲线 H-滑块行程 ha-滑块离下止点的距离 аa-曲柄离下止点的夹角 F-滑块在某位置时所允许的最大工作压力 Fmax-压力机的最大许用压力
第二章 板材冲压成型的基本知识
标称压力是指滑块离下止点前某一特定距离 （此距离称为标称压力行程或额定压力行程）或曲 柄旋转到离下止点前某一特定角度（此角度称为标 称压力角或额定压力角）时，滑块上所允许承受的 最大工作压力。
图2-15 拉伸实验试样及拉伸曲线
第二章 板材冲压成型的基本知识
由拉伸试验得到的各种力学性能指标有屈服点 s 或屈 服强度 0.2 ，抗拉强度 b ，伸长率e（％），弹性模量E， 加工硬化指数n，均匀伸长率 e u（％），垂直各向异性系
r 数或塑性应变比（r、 值）以及这些试验值在板面内各向
异性值（△r值）。
板材冲压成型的基本知识
板材冲压成型的基本知识
❖ 学习内容 1、了解冲压工艺常用的基本设备。 2、掌握冲压设备相关的技术参数。 3、了解塑性成型的基本理论。 4、了解常用的冲压材料和模具材料。
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.1 冷冲压设备 一、冲压设备分类
机械压力机：曲柄压力机、偏心压力机、拉深压 力机、摩擦压力机、粉末制品压力 机、模锻精压机、挤压用压力机、 专用压力机
第二章 板材冲压成型的基本知识
❖ 改变变形趋势的措施： 1、改变毛坯各
部分的相对尺寸
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、改变模具工作部分的几何Biblioteka Baidu状和尺寸。 改变凸模和凹模的圆角半径
3、改变毛坯与模具接触表面之间的摩擦阻力。 可采用润滑和改变局部受力
4、改变毛坯局部温度。 主要采用局部加热或深冷的办法
力机；6—弹性支承
第二章 板材冲压成型的基本知识
4、数控冲模回转头压力机
第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-9数控冲模回转头压力机工作原理示意图 1—蜗杆副；2—定位销；3—回转头；4—离合器；5、8—滚珠丝杠；6—液压马达；
7—工作台；9—上滑块；10—夹钳；11—滑块；12—肘杆机构
第二章 板材冲压成型的基本知识
l0 b0 t0 =lbt 等式两边取对数可得：
1n（b/ b0 ）+1n（l/ l0 ）+1n（t/ t0 ）=0 以真应变的形式表示：故
ε1 +ε2 +ε3 =0
（2-2）
第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-12 主应变图
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.2.2 屈服准则 各个应力分量之间的关系称为屈服准则（塑性条件）。
第二章 板材冲压成型的基本知识
a）最小行程状态b）最大行程状态c）任意位置行程状态 图2-5 偏心压力机行程调节状态图
第二章 板材冲压成型的基本知识
4、液压机 （1）结构组成
各种液压机都由三部分组成 ❖ 本体部分：包括立柱，上、下横梁、活动横梁、
工作缸、顶出器。 ❖ 动力部分：为工作缸和顶出缸提供高压油的高压
❖ 板料冲压时，毛坯的内孔和外边缘处通常处于直线应力 状态。
第二章 板材冲压成型的基本知识
❖ 主应力图中，压应力分量越多，数值越大，则金属的塑性 越高。
❖ 单元体上三个正应力的平均值称为平均应力，用σm表示， 即
σm=（σ1+σ2+σ3）/3
（2-1）
❖ 任何一种应力状态都可以看成是由两种应力状态叠加而成
现在，又开发了一种可更换式主轴 系统， 具有一 机两用 的功效 ，用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用，即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足，还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ，大大 提高了 机床的 精度和 效率。
更多精品文档，欢迎浏览。
高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.3 常用冷冲压材料及其成型性能 2.3.1冲压材料的基本要求和实验方法
1、影响板材冲压成型性能的原因 [1]板材的化学成分 [2]板材内部组织结构 [3]材料的表面质量 [4]板材的尺寸精度
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、板材冲压成型性能 可分为剪切性能和成型性能两大类。 [1]剪切性能 是指板料对分离加工的适应能力； [2]成型性能 是指板料对冲压成型加工的适应能力。
*标称压力必须大于冲压工艺所需的冲压力。 *在选择压力机时，必须使冲压力曲线不超过压力 机的许用压力曲线。
第二章 板材冲压成型的基本知识
（2）滑块行程 滑块行程是指滑块从上止点至下止点所经过的
距离。对于曲柄压力机，其值等于曲柄半径的两倍。 （3）滑块每分钟行程次数
行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数。 （4）工作台面尺寸和漏料孔尺寸
2.2 板材冲压成型的基本理论 2.2.1 板料冲压成型中的力学基础
1、点的应力状态
图2-10 点应力状态 （a）任意坐标系统 （b）主轴坐标系统
第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-11 主应力图
❖ 板料成型时，大多数情况下板厚方向的应力很小，可以 忽略不计。所以一般可按平面应力状态处理板料成型过 程。
2、直接试验 杯突试验、拉深性能试验、拉深力对比试验（TZP
法）、锥形件拉深试验、弯曲试验、楔形拉伸试验和扩孔 试验等。
第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-16 杯 突 实 验 （GB4156-1984）
图2-17 拉深成型性能实验
第二章 板材冲压成型的基本知识
第二章 板材冲压成型的基本知识
第二章 板材冲压成型的基本知识
3、偏心压力机 （1）结构
图2-3 偏心压力机传动系统示意图 1—脚踏板；2—工作台；3—滑块；4—连杆；5—制动器；6—偏心轴；7— 离合器；8—带轮；9—电动机；10—床身；11—操纵机构；12—工作台垫板
第二章 板材冲压成型的基本知识
（2）行程调节机构
图2-4 偏心压力机行程调节机构 1—螺母；2—接合套；3—偏心套；4—连杆；5—偏心主轴； O—偏心主轴中心；A—偏心主轴偏心部分中心；M—偏心套3的中心
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是 向高速 铣削发 展，均 为滑枕 式(无 镗轴)结 构，并 配备各 种不同 工艺性 能的铣 头附件 。该结 构的优 点是滑 枕的截 面大， 刚性好 ，行程 长，移 动速度 快，便 于安装 各种功 能附件 ，主要 是高速 镗、铣 头、两 坐标
双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺 性能及 加工范 围达到 极致， 大大提 高了加 工速度 与效率 。
当变形金属中某点的三个主应力的组合满足以下关系时， 材料即开始屈服，进入塑性状态。即：
1 2 （ 12 ） 2 （ 23 ） 2 （ 13 ） 2 （2-5）
❖ 式中σ1、 σ2 、 σ3—三个主应力，σ1 ≥ σ2 ≥ σ3
σ—材料在单向应力状态下的真实应力。
也可写成统一的形式：
σ1 - σ3 =βσ
的。
球应力状态：各应力分量大小等于平均应力σm 改变物体的体积，而不能改变物体的形状。
偏应力状态：减去了球应力状态以后得到的应力状态。
能使物体产生形状变化，不会引起物体体积
的变化。
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、点的应变状态
设有边长分别为b0、l0和t0的立方形物体，均匀
变形后尺寸变为b、l、t，根据体积不变条件：
（2-8）
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.2.3 冲压变形趋向性及其控制
（a）拉深 （b） 翻边
（c）缩口
图2-13 冲压成型时毛坯各区划分举例
❖ 弱区必先变形，变形区应为弱区
液压压力机：冲压液压机、一般用途液压机、弯 曲校正压紧用液压机、打包压块用 液压机、专门化液压机
第二章 板材冲压成型的基本知识
闭式单点
闭式双点
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、摩擦压力机
图2-2 摩擦压力机传动系统示意图 1—电动机；2—皮带；3、5—摩擦盘；4—轴；6—飞轮；7—拨杆；8—螺母； 9—螺杆；10—连杆；11—挡块；12—滑块；13—手柄
2.4 常用冷冲压模具材料及其性能 1、 模具材料的种类
常用的模具材料有普通碳素钢、工具钢、硬质 合金、高速钢、铸铁、锌基合金、低熔点合金、环 氧树脂、聚氨酯橡胶等。 2、模具材料的选取原则
[1]冲压材料的性能 [2]生产批量 [3]工序性质和工作条件 3、模具零件材料和热处理要求
精品课件文档，欢迎下载，下 载后可以复制编辑。
成型性能包括有抗破裂性、贴模性和定形性。
第二章 板材冲压成型的基本知识
3、板材成型性能的试验方法 常用的试验方法有间接试验和直接试验两大类。
[1] 间接试验 主要的方法有：拉伸试验、剪切试验、硬度试验、金
相微观检查等。其中拉伸试验是测定板材的力学性能简单 而最常用的方法。
（a）拉伸实验用试样
（b）拉伸曲线
屈服准则是金属进入塑性状态的力学条件。 1、Tresca 塑性条件：
材料塑性变形的开始与最大切应力有关。无论是何种 应力状态，只要最大切应力达到某一定值时材料就开始屈 服。其表达式如下：
max1
3
2
s
2
σ1-σ3=σs （σ1≥σ2≥σ3 ）
（2-3） （2-4）
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、Mises塑性条件：
2.3.2 冲压材料的种类 1、冲压材料分类： 可分为金属材料和非金属材料两大类。 金属材料：黑色金属、有色金属 非金属材料：橡胶、胶木、塑料、云母… 2、供货形式 板料；大型零件的冲压； 带料（卷料）：大批量生产的自动送料； 条料：中、小零件的冲压； 块料：单件生产和贵重金属的冲压。
第二章 板材冲压成型的基本知识
卧式镗铣床运行速度越来越高，快速 移动速 度达
到25～30m/min，镗杆 最高转 速6000r/min。 而卧式 加工中 心的速 度更高 ，快速 移动高 达50m/min， 加速度5m/s2， 位置精 度0.008～0.01m m， 重复定 位精度 0.004～ 0.005mm。
落地式铣镗床铣刀
由于落地式铣镗床以加工大型零件 为主， 铣削工 艺范围 广，尤 其是大 功率、 强力切 削是落 地铣镗 床的一 大加工 优势， 这也是 落地铣 镗床的 传统工 艺概念 。而当 代落地 铣镗床 的技术 发展， 正在改 变传统 的工艺 概念与 加工方 法，高 速加工 的工艺 概念正 在替代 传统的 重切削 概念， 以高速 、高精 、高效 带来加 工工艺 方法的 改变， 从而也 促进了 落地式 铣镗床 结构性 改变和 技术水 平的提 高。
泵。 ❖ 操纵部分：包括操纵箱和一些操纵阀。
第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-6 Y32-300型液压机外形图 1—工作缸；2—上横梁；3—立柱； 4—活动横梁；5—顶出缸；6—下横梁
a—本体部分 b—操作控制系统 c——动力部分
第二章 板材冲压成型的基本知识
二、冲压设备的选用 1、冲压设备类型
工作台面（或工作垫板）尺寸一般应大于模 具底座50-70mm，以便安装模具。
漏料孔尺寸应大于工件或废料尺寸，以便漏料。 对于有弹顶装置的模具，下弹顶器的外形尺寸还应 小于漏料孔尺寸。
第二章 板材冲压成型的基本知识
（5）装模高度 压力机的装模高度是指滑块在下止点时，滑
块底平面到工作台上的垫板上平面之间的距离。 调节压力机连杆的长度，可以调节压力机的装
模高度。
*模具的闭合高度应在压力机的最大与最小装模高 度之间。
（6）电动机功率 所选择的电机功率应大于冲压所需功率。
第二章 板材冲压成型的基本知识
3、高速压力机
第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-8 高速压力机及其附属机构 1—开卷机；2—校平机构；3—供料缓冲装置；4—送料机构；5—高速自动压
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、冲压设备参数 （1）标称压力
图2-7 曲柄压力机的许用压力曲线 H-滑块行程 ha-滑块离下止点的距离 аa-曲柄离下止点的夹角 F-滑块在某位置时所允许的最大工作压力 Fmax-压力机的最大许用压力
第二章 板材冲压成型的基本知识
标称压力是指滑块离下止点前某一特定距离 （此距离称为标称压力行程或额定压力行程）或曲 柄旋转到离下止点前某一特定角度（此角度称为标 称压力角或额定压力角）时，滑块上所允许承受的 最大工作压力。
图2-15 拉伸实验试样及拉伸曲线
第二章 板材冲压成型的基本知识
由拉伸试验得到的各种力学性能指标有屈服点 s 或屈 服强度 0.2 ，抗拉强度 b ，伸长率e（％），弹性模量E， 加工硬化指数n，均匀伸长率 e u（％），垂直各向异性系
r 数或塑性应变比（r、 值）以及这些试验值在板面内各向
异性值（△r值）。
板材冲压成型的基本知识
板材冲压成型的基本知识
❖ 学习内容 1、了解冲压工艺常用的基本设备。 2、掌握冲压设备相关的技术参数。 3、了解塑性成型的基本理论。 4、了解常用的冲压材料和模具材料。
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.1 冷冲压设备 一、冲压设备分类
机械压力机：曲柄压力机、偏心压力机、拉深压 力机、摩擦压力机、粉末制品压力 机、模锻精压机、挤压用压力机、 专用压力机
第二章 板材冲压成型的基本知识
❖ 改变变形趋势的措施： 1、改变毛坯各
部分的相对尺寸
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、改变模具工作部分的几何Biblioteka Baidu状和尺寸。 改变凸模和凹模的圆角半径
3、改变毛坯与模具接触表面之间的摩擦阻力。 可采用润滑和改变局部受力
4、改变毛坯局部温度。 主要采用局部加热或深冷的办法
力机；6—弹性支承
第二章 板材冲压成型的基本知识
4、数控冲模回转头压力机
第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-9数控冲模回转头压力机工作原理示意图 1—蜗杆副；2—定位销；3—回转头；4—离合器；5、8—滚珠丝杠；6—液压马达；
7—工作台；9—上滑块；10—夹钳；11—滑块；12—肘杆机构
第二章 板材冲压成型的基本知识
l0 b0 t0 =lbt 等式两边取对数可得：
1n（b/ b0 ）+1n（l/ l0 ）+1n（t/ t0 ）=0 以真应变的形式表示：故
ε1 +ε2 +ε3 =0
（2-2）
第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-12 主应变图
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.2.2 屈服准则 各个应力分量之间的关系称为屈服准则（塑性条件）。
第二章 板材冲压成型的基本知识
a）最小行程状态b）最大行程状态c）任意位置行程状态 图2-5 偏心压力机行程调节状态图
第二章 板材冲压成型的基本知识
4、液压机 （1）结构组成
各种液压机都由三部分组成 ❖ 本体部分：包括立柱，上、下横梁、活动横梁、
工作缸、顶出器。 ❖ 动力部分：为工作缸和顶出缸提供高压油的高压
❖ 板料冲压时，毛坯的内孔和外边缘处通常处于直线应力 状态。
第二章 板材冲压成型的基本知识
❖ 主应力图中，压应力分量越多，数值越大，则金属的塑性 越高。
❖ 单元体上三个正应力的平均值称为平均应力，用σm表示， 即
σm=（σ1+σ2+σ3）/3
（2-1）
❖ 任何一种应力状态都可以看成是由两种应力状态叠加而成
现在，又开发了一种可更换式主轴 系统， 具有一 机两用 的功效 ，用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用，即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足，还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ，大大 提高了 机床的 精度和 效率。
更多精品文档，欢迎浏览。
高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
第二章 板材冲压成型的基本知识
2.3 常用冷冲压材料及其成型性能 2.3.1冲压材料的基本要求和实验方法
1、影响板材冲压成型性能的原因 [1]板材的化学成分 [2]板材内部组织结构 [3]材料的表面质量 [4]板材的尺寸精度
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、板材冲压成型性能 可分为剪切性能和成型性能两大类。 [1]剪切性能 是指板料对分离加工的适应能力； [2]成型性能 是指板料对冲压成型加工的适应能力。
*标称压力必须大于冲压工艺所需的冲压力。 *在选择压力机时，必须使冲压力曲线不超过压力 机的许用压力曲线。
第二章 板材冲压成型的基本知识
（2）滑块行程 滑块行程是指滑块从上止点至下止点所经过的
距离。对于曲柄压力机，其值等于曲柄半径的两倍。 （3）滑块每分钟行程次数
行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数。 （4）工作台面尺寸和漏料孔尺寸
2.2 板材冲压成型的基本理论 2.2.1 板料冲压成型中的力学基础
1、点的应力状态
图2-10 点应力状态 （a）任意坐标系统 （b）主轴坐标系统
第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-11 主应力图
❖ 板料成型时，大多数情况下板厚方向的应力很小，可以 忽略不计。所以一般可按平面应力状态处理板料成型过 程。
2、直接试验 杯突试验、拉深性能试验、拉深力对比试验（TZP
法）、锥形件拉深试验、弯曲试验、楔形拉伸试验和扩孔 试验等。
第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-16 杯 突 实 验 （GB4156-1984）
图2-17 拉深成型性能实验
第二章 板材冲压成型的基本知识
第二章 板材冲压成型的基本知识
第二章 板材冲压成型的基本知识
3、偏心压力机 （1）结构
图2-3 偏心压力机传动系统示意图 1—脚踏板；2—工作台；3—滑块；4—连杆；5—制动器；6—偏心轴；7— 离合器；8—带轮；9—电动机；10—床身；11—操纵机构；12—工作台垫板
第二章 板材冲压成型的基本知识
（2）行程调节机构
图2-4 偏心压力机行程调节机构 1—螺母；2—接合套；3—偏心套；4—连杆；5—偏心主轴； O—偏心主轴中心；A—偏心主轴偏心部分中心；M—偏心套3的中心
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是 向高速 铣削发 展，均 为滑枕 式(无 镗轴)结 构，并 配备各 种不同 工艺性 能的铣 头附件 。该结 构的优 点是滑 枕的截 面大， 刚性好 ，行程 长，移 动速度 快，便 于安装 各种功 能附件 ，主要 是高速 镗、铣 头、两 坐标
双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺 性能及 加工范 围达到 极致， 大大提 高了加 工速度 与效率 。
当变形金属中某点的三个主应力的组合满足以下关系时， 材料即开始屈服，进入塑性状态。即：
1 2 （ 12 ） 2 （ 23 ） 2 （ 13 ） 2 （2-5）
❖ 式中σ1、 σ2 、 σ3—三个主应力，σ1 ≥ σ2 ≥ σ3
σ—材料在单向应力状态下的真实应力。
也可写成统一的形式：
σ1 - σ3 =βσ
的。
球应力状态：各应力分量大小等于平均应力σm 改变物体的体积，而不能改变物体的形状。
偏应力状态：减去了球应力状态以后得到的应力状态。
能使物体产生形状变化，不会引起物体体积
的变化。
第二章 板材冲压成型的基本知识
2、点的应变状态
设有边长分别为b0、l0和t0的立方形物体，均匀
变形后尺寸变为b、l、t，根据体积不变条件：