冲压工艺及模具设计一

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冲压工艺与模具设计试题一及答案

冲压工艺与模具设计试题一及答案

冲压工艺与模具设计试题一及答案一、名词解释。

(每题3分,,共15分)1.冷冲压2.落料3.排样4.弯曲5.压力中心二、是非题。

(正确的在括号内画√,错的画×,每题2分,,共20分)1. 使冲压件与板料沿着要求的轮廓线相互分离的工序为变形工序。

()2. 冲裁间隙一般指凸、凹模刃口尺寸的差值。

()3. 生产实践证明:由于凸、凹模之间存在间隙,使落下的料或冲出的孔都带有锥度,落料件的大端尺寸等于或接近于凹模刃口尺寸。

()4. 冲裁件的压力中心一般位于零件的几何中心。

()5. 在模具设计与制造中,通常孔的精度比轴的精度高1个级别。

()6. 圆形或形状简单的冲裁件,模具通常采用配合加工方法制造。

()7. 在测量与使用中,落料件是以大端尺寸为基准,冲孔孔径是以小端尺寸为基准。

()8. 在模具材料选取上通常凸模较凹模材料要硬一些。

()9. 垫板的主要作用就是为了调节模具的闭合高度。

()10. 冲裁凸、凹模刃口的圆角半径通常取值较小。

()三、填空题。

(每空1分,共30分)1. 冲裁端面一般分为、、、四个部分。

2. 凸、凹模刃口尺寸的制造公差,主要取决于冲裁件的和。

3. 冲压加工可分为和两大类。

4. 冲裁时板料的变形过程可分为、和三个阶段。

5 .连续模又称、。

6. 冲裁时,凸模和凹模要与制件或废料发生摩擦,凸模越磨越,凹模越磨越,结果使越来越大。

7. 根据材料的经济利用程度,排样方法可分为、和三种。

8. 凹模外形一般有和两种。

9. 冲裁时凸、凹模刃口尺寸计算通常有和两种方法。

10. 窄板弯曲后横截面呈_______形状。

窄板弯曲时的应变状态是_________的,而应力状态是___________。

11. 当弯曲件几何形状不对称时,为了避免压弯时坯料偏移,应尽量______________的工艺。

12. 在弯曲变形区内,内层纤维切向受______________应变,外层纤维切向受______________应变,而中性层______________。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指利用压力使金属板材在模具的作用下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工艺。

冲压工艺的主要步骤包括:设计制作模具、准备材料、冲压加工及后续处理。

1.模具的设计制作:冲压工艺的关键在于模具的设计和制作。

模具由上下模具组成,上模具固定在机床上,下模具固定在滑块上。

上下模具之间有一定的空隙,当滑块向下运动时,上下模具会夹紧工件,使之发生塑性变形。

2.材料的准备:在进行冲压加工前,需要将金属板材裁剪成适当大小,并将其清洗干净,以去除杂质和油污。

3.冲压加工:冲压加工是将金属板材放置在模具中,通过机械设备施加压力,使金属板材发生塑性变形,最终获得所需形状和尺寸的工件。

4.后续处理:冲压工艺完成后,还需要进行一些后续处理,如清洗、抛光、喷涂等,以提高工件的表面光洁度和装饰性。

二、模具设计模具设计是冲压工艺中的重要环节,好的模具设计可以提高冲压加工的效率和质量。

模具设计的主要考虑因素包括:工件的形状和尺寸、材料的性质、冲压工艺的要求等。

1.模具结构设计:模具结构设计是模具设计的基础,主要包括上模具和下模具的结构设计。

上模具一般由模板、定位销、导向套等组成,下模具一般由模座、模块、导向柱等组成。

2.模具材料选择:模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和加工质量。

一般情况下,模具材料应具有高硬度、高强度、良好的热导性和耐磨性等特性。

3.模具零件设计:模具零件的设计应考虑到工件的形状和尺寸,以及冲压工艺的要求。

模具零件的设计应尽量简化,减少加工难度,提高生产效率。

4.模具配合设计:模具零件之间的配合关系直接影响到模具的精度和稳定性。

模具配合设计应确保零件的定位准确、运动平稳,并充分考虑到热膨胀等因素。

综上所述,冲压工艺及模具设计是一项复杂的工程,它涉及到材料、结构、流程等多个方面。

通过合理的冲压工艺和精心的模具设计,可以实现高效、高质量的冲压加工,为生产制造提供有力支持。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是现代工业制造中常用的一种技术,它通过将金属板材或者其他形状的金属件置于模具中,然后通过冲压机的动作使得金属材料发生塑性变形以得到所需的形状和尺寸。

冲压工艺及模具设计是一门综合性强的工艺技术,以下将介绍其包括冲压工艺流程、模具设计原则、模具结构设计、模具构件选用等相关内容。

一、冲压工艺流程冲压工艺分为单道冲压和多道冲压两种。

单道冲压是指在一个冲压过程中完成产品的全体造型,多道冲压是指通过多次冲压工艺来完成产品的全体造型。

下面将以多道冲压为例介绍冲压工艺流程。

1.材料准备:选择合适的板材材料,进行剪切、铺料等准备工作。

2.模具设计:根据产品的形状和尺寸要求,设计合适的冲压模具。

3.上料:将材料板厚按照模具规格要求剪切成对应尺寸,然后放置在模具上。

4.开模:通过冲压机的动作,使得模具上的凸模与凹模对压,使材料发生塑性变形。

5.去杂及模具保养:在冲压过程中会产生一些杂质,需要及时清理,并对模具进行保养和维护。

二、模具设计原则模具设计是冲压工艺的核心环节,它直接影响着产品的质量和成本。

在进行模具设计时,需要遵循以下原则:1.合理性原则:模具结构要合理,能够满足产品的形状和尺寸要求,并且易于加工和调整。

2.稳定性原则:模具要具有足够的刚性和稳定性,能够承受冲压机的冲击力和振动。

3.高效原则:模具设计要考虑工作效率,设计出能够实现快速冲压的模具结构。

4.经济原则:模具的设计和制造成本要较低,以降低产品的制造成本。

三、模具结构设计模具的结构设计是模具设计的重要环节,它包括模具的整体结构、分段结构、导向结构等。

下面将介绍常用的模具结构设计方法:1.整体结构设计:将模具设计为一个整体结构,具有较好的刚性和稳定性。

2.分段结构设计:根据产品的形状和尺寸要求,将模具分为多个部分,通过连接件进行连接。

3.导向结构设计:模具需要具有良好的导向性,避免材料在冲压过程中发生歪斜和偏移。

4.其他辅助结构设计:模具还需要考虑各种辅助结构,如剪断边缘结构、定位结构、脱模结构等。

《冲压工艺与模具设计》课程标准

《冲压工艺与模具设计》课程标准

《冲压工艺与模具设计》课程标准一、课程定位《冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的一门必修课程,也是专业核心课程之一。

通过该课程的学习使学生掌握冲压模具设计与制造的基本知识与基本技能,掌握冲压模具设计与制造的基本程序与方法,提高学生的实践动手能力和解决实际问题能力,实现理论与实践的紧密结合。

课程的学习采取工学结合,教、学、做一体化形式进行。

二、课程目标通过《冲压工艺与模具设计》课程的学习,使学生较系统地掌握各类冲压模具的设计基本原理和实际操作应用。

获得基本的理论基础知识、方法和必要的应用技能;认识到这类模具的实用价值,增强应用意识;逐步培养学生学习专业知识的能力以及理论联系实际的能力,为学习后继课程和进一步学习现代科学技术打下专业基础;同时培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度以及自学能力。

具体目标:1.知识目标(1)能较好的掌握各类冲压工序(包括冲孔、落料、拉深、弯曲等)的基本概念和基础知识;(2)能较好的掌握各类冲压模具的功用、组成、工作原理和应用;(3)具有阅读并分析典型冲压模具组成、工作原理及特点的能力;(4)具有初步的对各类冲压模具的调试和排故能力。

2.能力目标(1)自主学习的能力;(2)通过网络、期刊、专业书籍、技术手册等获得信息能力,收集资料的能力;(3)解决问题、分析问题的能力;(4)具有制定、实施工作计划的能力;(5)具有理论知识的实际应用能力。

3.素质目标(1)能阅读冲压模具和冲压机械的相关技术文件。

(2)初步具备冲压模具安装,调试,故障维修能力。

(3)能够读懂检修方案,并掌握检修方案的制定程序及方法。

(4)根据典型冲压模具装配的训练,掌握零件装配的基本方法及技巧。

(5)持续学习,不断更新科学知识,提高技术水平。

(6)培养学生勤于思考、认真工作的良好作风。

三、课程设计1.设计思想(1)坚持以高职教育培养目标为依据,基于本课程在化机类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点,突出应用能力和综合素质培养,充分注意“教、学、做”三结合。

冲压工艺及模具设计方案

冲压工艺及模具设计方案

冲压工艺及模具设计方案冲压工艺是一种常用的金属成形工艺,适用于大批量生产,具有高效、精确、稳定的特点。

模具是冲压工艺的核心部件,其设计方案直接影响产品的质量和生产效率。

本文将就冲压工艺及模具设计方案进行探讨。

一、冲压工艺分析冲压工艺的核心是模具设计,其主要过程包括:材料选择、冲剪线设计、工序计算、模具设计、模具制造和装配等。

在模具设计过程中,需要考虑产品的尺寸、形状、材料及生产批量等因素。

1.材料选择:根据产品的要求,选择适宜的材料进行冲压。

常见的材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝板等。

材料的选择应考虑产品的应用环境、强度、耐磨性等因素。

2.冲剪线设计:冲剪线是产品的外形轮廓线,在模具设计中,需要绘制出产品的冲剪线。

冲剪线的设计应合理,保证产品的精度和质量。

3.工序计算:根据产品的结构和尺寸,进行工序计算。

工序计算主要包括模具开数、冲头设计、压力计算等。

通过合理的工序计算,可以提高生产效率和降低生产成本。

4.模具设计:模具设计是冲压工艺的核心。

在模具设计中,需要考虑产品的形状、尺寸、材料、模具材料、模具开数、冲头设计等因素。

模具设计应以满足产品要求为主要目标,同时考虑制造成本和交货周期。

5.模具制造和装配:根据模具设计方案进行模具制造和装配。

模具的制造应严格按照模具设计要求进行,保证模具的精度和质量。

模具装配时,需要注意各组件之间的配合和调试,确保模具能够正常运行。

在模具设计方案中,需要考虑以下几个方面:1.产品的形状和尺寸:根据产品的形状和尺寸,确定模具的结构和尺寸。

模具的结构应简单、合理,并能够满足产品的要求。

2.模具材料:模具的材料应具有良好的切削性能、硬度和耐磨性。

常见的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。

模具的材料选择应根据产品的要求和生产批量来确定。

3.模具开数:模具开数是指一次生产中所需要的模具的数量。

模具开数的选择应根据产品的生产批量和生产效率来确定。

开数过多不利于模具制造和管理,开数过少会降低生产效率。

冲压工艺及模具设计试题1答案

冲压工艺及模具设计试题1答案

填空题1.冷冲模是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其变形或分离,从而获得冲件的一种压力加工方法。

2.冲压加工获得的零件一般无需进行(机械)加工,因而是一种节省原材料、节省能耗的少、无(废料)的加工方法.3.性变形的物体体积保持不变,其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0。

4.材料的冲压成形性能包括(形状冻结性)和(贴模性)两部分内容.5、材料的应力状态中,压应力的成分(愈大),拉应力的成分(愈小),愈有利于材料塑性的发挥。

6、用的金属材料在冷塑性变形时,随变形程度的增加,所有强度指标均(提高),硬度也(提高),塑性指标(降低),这种现象称为加工硬化。

7、件的切断面由(圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺区)四个部分组成。

8、裁变形过程大致可分为(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)的三个阶段.10、在设计模具时,对尺寸精度、断面垂直度要求高的工件,应选用(较小)的间隙值;对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件,以提高模具寿命为主,应选用(较大)的间隙值。

11、孔时,因工件的小端尺寸与凸模尺寸一致,应先确定凸模尺寸,即以凸模尺寸为基础,为保证凸模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件,故从孔凸模基本尺寸应取(在制件的最大极限尺寸附近),而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸(加上最小初始双面间隙)。

12、凸、凹模分别加工的优点是凸、凹模具有(互换性),制造周期(短),便于(维修)。

其缺点是(制造公差)小,凸、凹模的制造公差应符合(δp+δd≤△Z)的条件.13、搭边是一种(工艺)废料,但它可以补偿(定位)误差和(板料宽度)误差,确保制件合格;搭边还可(提高条料的刚性),提高生产率;此外还可避免冲裁时条料边缘的毛刺被(拉入模具间隙),从而提高模具寿命。

14、为了实现小设备冲裁大工件或使冲裁过程平稳以减少压力机的震动,常用(阶梯凸模冲裁)法、(斜刃冲裁)和(加热冲裁)法来降低冲裁力。

15、导料销导正定位多用于(单工序模)和(复合模)中,而导正销通常与(侧刃),也可与(挡料销)配合使用.16、为了提高弯曲极限变形程度,对于侧面毛刺大的工件,应(先去除毛刺);当毛刺较小时,也可以使有毛刺的一面处于(弯曲件的内侧),以免产生应力集中而开裂。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计冲压工艺是一种通过对金属板材进行压制或冲剪,以改变其形状和尺寸的制造工艺。

在冲压过程中,需要使用模具来对金属板材施加确定的压力,使其发生塑性变形。

模具设计是冲压工艺的关键环节,合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率。

一、金属材料的选择冲压工艺中常用的金属材料有钢板、铝板、铜板等。

不同金属材料的机械性能和加工性能不同,选择合适的金属材料对冲压工艺的成功至关重要。

二、冲压工艺的确定冲压工艺主要包括件的外形确定、孔位置的布置、切缘的设计等。

通过工艺确定,可以确定冲压工序的顺序、模具的需求以及操作要求。

三、模具设计要点1.模具结构的设计:模具结构设计要满足零件的加工要求,并在生产中方便拆卸、更换。

2.模具材料的选择:模具材料需要具有较高的硬度、强度和耐磨性,常用的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。

3.模具配套设备的选择:根据冲压工艺的要求,选择合适的配套设备,如冲压机等。

4.压力分布的设计:模具在冲压过程中需要对板材施加一定的压力,合理的压力分布可以避免产生变形和裂纹。

5.模具的预紧力设计:预紧力是指模具在冲压过程中需承受的力量,需要合理设置预紧力以保证冲压过程的稳定性和精度。

6.附件的设计:模具附件是模具的辅助部件,如导向柱、定位销等,合理的设计可以提高模具的使用寿命和加工效率。

7.考虑模具的便于制造性和可维护性:在模具设计中,需要考虑到模具的制造难度和维护难度,合理的设计可以降低成本和提高效率。

总之,冲压工艺与模具设计是密不可分的,合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率,最终提高产品的质量和生产效益。

在进行冲压工艺与模具设计时,需要考虑金属材料的选择、工艺的确定以及模具结构、材料等方面的要点。

只有全面考虑这些因素,才能设计出合理、高效的模具,实现优质的冲压加工。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计
模的能力。 (4)能运用已学知识,分析和创造性地解决生产中
常见的产品质量、工艺及模具方面的技术问题; (5)能合理选择冲压设备和设计自动送料和自动
出件装置 (6)了解冲压新工艺,新模具及其发展动向。
课程导论
学习方法:
由于冲压工艺及模具设计是一门实践性很强的课程 以金属材料及热处理、金属塑性成型原理等工程技
课程导论
模具的功能
实现零部件大批量生产的工艺装备
模具的实质
使原材料按照一定的工艺原理、动作成形为 所需要的工件,重点在实现某种动作的机构
学习模具应该具备的知识 本课程的内容及要达到的目的
冲压工艺及模具结构知识
课程导论
课程要求:
(1)掌握冲压成形的基本原理; (2)掌握冲压工艺过程设计和冲模设计的基本方法; (3)具有设计中等复杂程度冲压件的工艺过程和冲
术基础学科为基础,与冲压设备、模具制造工艺学 密切相关,因此在学习时注意理论联系实际,认真 参加实验、实习、设计等教学过程,注意综合运用 基础学科和相关学科的基本知识。
教材及参考书
高等教育十二五规 划教材:
1、翁其金,徐新 成,冲压工艺及冲 模设计,机械工业 出版社,2012年4 月第2版。
教材及参考书
教材及参考书
参考手册 4. 杨占尧. 最新模具
标 准 应 用 手 册 [M]: 机械工业出版社, 2011.
冲压工艺与原理概述
冲压工艺与原理概述
一、冲压工序的分类
1.根据工艺性质分 : 分离工序、塑性变形工序 2.根据工序组合程度分:单工序、复合工序、连续工序
➢ 分离工序:指坯料在模具刃口作用下,沿一定的轮廓线分离而获得冲 件的加工方法。
冲压工艺及模具设计
材料科学与工程学院 张春

冲压工艺及模具设计项目一PPT课件

冲压工艺及模具设计项目一PPT课件
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曲柄2的右端装有飞轮11,飞 轮由电动机9通过减速齿轮传 动.并通过脚踏系统8相连的离合 器11的操纵与曲柄2脱离与结合。 当离合器结合时,曲柄与飞轮一起 转动,位于曲柄前端的连杆3也被 带动,而连杆8又与滑块5连接,由 于连杆3的运动.滑块5跟随上、下 往复运动。上模6固定在滑块5上, 下模7固定在压力机工作台上,故 滑块5带动上模6与下模7作用。实 现冲压工作。当离合器脱离时.曲 柄即停止运动,并由制动器12的作 用,使其停止在上死点的位置。
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(1)质量稳定,互换性好; (2)可获得其它加工方法所不能或难以制 造的壁薄、重量轻、刚性好、表面质量 高、形状复杂的零件。 (3)一般不需要加热毛坯,也不像切削加 工那样,大量切削金属,节约金属; (4)对于普通压力机每分钟可生产几十件, 而高速压力机每分钟可生产几百上千件。 所以它是一种高效率的加工方法。 由于冲压工艺具有上述突出的特点,因 此在国民经济各个领域广泛应用,如图 1-5所示。例如,航空航天、机械、电子 信息、交通、兵器、日用电器等产业都 有冲压加工。不但产业界广泛用到它, 而且每一个人每天都直接与冲压产品发 生联系。
常用冲压材料
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课题三 冲压设备
冲模所使用的设备主要是机械压力机,俗称冲床。应用最广泛的冲压设 备是曲柄压力机。生产中为了适应不同的工艺要求,采用各种不同类型的曲 柄压力机。按机身的结构形式不同,曲柄压力机可分为开式压力机和闭式压 力机。开式压力机的机身形状似英文字母C,故也有称C形冲床。开式压力机 又可分为单柱压力机和双柱压力机两种。
课题三 冲压设备 步骤一:观看常用冲压设备 步骤二:认识曲柄压力机的结构及传动原理 步骤三:认识曲柄压力机的主要技术参数

冲压工艺及模具设计经典教材-冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计经典教材-冲压工艺及模具设计

数控压力机冲裁方式
(7) 模柄孔尺寸 模柄直径应略小于滑块内模柄安装孔的直径 。模柄的长度应小于模柄孔的深度。
(8) 压力机电动机功率 压力机电动机功率应大于冲压时所需 要的功率。
1.2.3 其他常用压力机简 介
(1) 偏心压力机 曲轴压力机的滑块行 程不能改变 ,而偏心 压力机的滑块行程是
可变的。 偏心压力机和曲
离合器
(3) 离合器 离合器是用来接通或断开大齿轮— 曲轴的运动 传递的机构 , 即控制滑块是否产生冲压动作, 由操作者操 纵 ,如图1.4所示。
制动 器
(4) 制动器 制动器是确保离合器脱开时 ,滑块比较准确地停止在曲 轴转动的上死点位置。 制动器的工作原理是 ,利用制动轮对旋转中心的偏心 ,使制动带对 制动轮的摩擦力随转动而变化来实现制动 。当曲轴转到上死点时 , 制动轮中心和固定销中心之间的中心距达到最大 。此时 ,制动带的 张紧力就最大 ,从而在此处产生制动作用 。转过此位置后 ,制动带 放松 ,制动器则不制动 。制动力的大小可通过调节拉紧弹簧来实现 。如图1.5所示。
(1)公称压力
压力机滑块 通过模具在 冲压过程中 产生的压力 就是压力机 工作压力。
2. (2) 滑块行 程 滑块行 程是指滑块 从上止点移 动到下止点 的距离。
3. (3) 滑块每 分钟冲压次 数。
1.2.2 曲柄压力机的主要技术参 数
压力机装模高度
(4) 压力机装模高度 压力机的装模高度是指滑块移动到下死点 时 ,滑块底平面到工作台垫板上平面的高度。
第1章 概 述
冷冲压加工概述
(1) 冲裁 使板料分离来获得制件的工序。 (2) 弯曲 使板料由平变弯来获得制件的工序 。 (3) 拉深 使平板料变成开口壳体制件的工序。 (4) 成形 使板料或其他形状的半成品的局部产 生凸凹变形的工序。

冷冲压工艺及模具

冷冲压工艺及模具

1、 1、 公称压力

公称压力是指压力机曲柄旋转到离下止点前某一
特定角度 αa(称为公称压力角,一般小于300)时
,滑块上所容许的最大工作压力。

在冲压生产中,必须使冲压工序工艺力—行程曲
线不超出压力机的许用压力曲线,如左图所示。
2、滑块行程 滑块行程是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。
对于曲柄压力机,其值即为曲柄半径的两倍。
2)工作台 是压力机的工作平台,用来安装下 模
3)工作空间 位于滑块下底面和工作台上表面 之间,是安装模具和进行工作的主要空间。
4)打料机构 由横杆和止动杆组成。是冲压的 辅助机构,和模具配合进行工作。
1.2.3.2 连杆滑块结构的调整 连杆滑块机构剖面如下图所示:
1)连杆由连杆体和调节螺杆组成,通过调整调节螺杆可改变 连杆的长度,进而改变压力机的工作空间。
2)一般不适于单件、小批量零件生; 3)工作环境有待改善提高。 1.1.3.2 冷冲压工艺的应用 冷冲压工艺具有许多突出的优点,在机械制造、电子 电器等各行各业中都得到了广泛的应用,尤其在汽车、拖 拉机、电机、电器、仪器、仪表、电子产品和日用品的生 产中占据十分重要的地位,有的产品其冲压件的数量约占 工件总数的70~80%以上。
装有打料装置,在滑块的矩形横向孔中,放有横杆。 当滑块回程,横杆与床身上的止动杆相碰时,即可通 过上模中的推杆和推件块将工件或废料从上模中推下 。调节止动杆的长度,便可控制打料行程。
1.2.4 曲柄压力机的主要技术参数
压力机的主要技术参数是反映一台压力机的工艺
能力,所能加工零件的尺寸范围和生产率等指标,也 是模具设计中选择冲压设备、确定模具结构的重要依 据。
、缩口、扩口、旋压、校形等。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计
第三章 冲压工艺及模具设计
冷冲件实例
冲压加工概述
冲压加工时利用安装在压力机上旳模具,对放置在 模具里旳材料实施变形力,使材料在模具里成型, 得到一定尺寸、形状和性能旳零件旳生产技术。因 为冲压是在室温下进行,所以又称为冷冲压。冷冲 压加工是利用模具使板料分离成形旳一种无切削加 工,广泛用于汽车、拖拉机、电机、仪器仪表等制 造部门。冲压生产旳特点是:操作简朴、速度快、 效率高、劳动量大。操作多用人工,用手或脚去起 动设备,用手工甚至用手伸进模内上下料。
工艺零 件
工作零件
定位零件
压料、出 料零件
凸模 凹模 凸凹模 刃口镶块 定位销 挡料销 导正销 导料板 定距侧刃 侧压器 压料板 卸料板 顶出器 顶销 推板 废料刀
支承夹持零件
构造零件
导向零件
紧固件及其他
传动及变化工作运动方向用旳零 件
上、下模板
模柄 固定板 垫板 行程限制器 导柱 导套 导板 导筒 螺钉 销钉 弹簧 起重钉(柄) 托料架 其他 斜楔 滑块 凸轮 铰链接头
冲压加工旳三要素:板料、模具和冲压设备
1、冲压工艺基础
一、冲压加工旳特点 1、生产率高 2、材料利用率好 3、零件互换性好 4、成型零件旳机械性能好
冲压加工旳技术特点
2、冲压工艺分类及特点
一、按板料变形旳性质分 1、冲裁
2、成型
二、按工序组合分 1、单工序冲压 2、多工序冲压
拉深
形或接合而得到制件 旳工艺装备。
冲模分类
使材料塑 性 变 形
成形
冲木构造
立体压制
组合冲压
切断
落料 冲孔 切口 剖截 修边 整修 精冲 压弯 卷边 扭弯 拉深 变薄拉深 双动拉深 起伏成形 翻孔 翻边 胀形 缩口 校平 整形 压印 冲中心 冷镦 冷挤 复合 级进Fra bibliotek切断模

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指通过压力将金属板材冲击成所需形状的加工工艺。

其主要步骤包括:模具装配、上料、送料、冲压、卸料和清理等。

冲压工艺的主要特点是高效、高质、高稳定性,尤其适合大批量的生产加工。

在冲压工艺中,模具设计是冲压工艺的关键之一二、模具设计模具设计是指根据零件的形状和尺寸,合理选择冲头、导向件、冲座等模具零件,用于完成冲压工艺的过程。

模具设计的目标是提高生产效率、降低成本、提高产品质量。

模具设计一般包括以下几个方面:1.零件分析:对待冲压的零件进行全面的分析,包括材料、形状、尺寸等方面的考量。

通过对零件的分析,确定最合适的冲压工艺。

2.模具结构设计:根据零件的形状和尺寸,确定冲头、导向件、冲座等模具零件的结构。

模具结构设计要考虑到零件的特点,保证模具的刚性和稳定性。

3.模具材料选择:根据模具的使用条件和要求,选择合适的模具材料。

模具材料应具备足够的硬度和强度,以抵抗冲击和磨损。

4.模具加工工艺:根据模具的结构和材料,制定合适的模具加工工艺。

模具加工工艺需要考虑材料的切削性和加工难度,以保证模具的精度和质量。

5.模具试验和修正:模具设计完成后,需要进行试验和修正。

通过试验,发现和解决可能存在的问题,确保模具的性能和稳定性。

修正包括进行冲击试验、模具调整、磨削等。

总的来说,冲压工艺与模具设计是相互关联的。

只有冲压工艺与模具设计相互配合,才能保证冲压工艺的高效、高质、高稳定性。

因此,对于冲压工艺与模具设计的研究和应用具有重要的意义。

冲压工艺及模具设计--实验指导书

冲压工艺及模具设计--实验指导书

《冲压工艺及模具设计》实验指导书广东工业大学材料与能源学院2013年3月目录实验一BHB—80A型板料试验机的结构原理与操作 (3)实验二冲杯实验 (10)实验三扩孔实验 (13)实验四冲模拆装与测绘 (15)实验一冲模拆装与测绘一、实验目的:1.了解冲压模具的结构特点、工作原理及拆装工艺过程;2. 了解冲压模具上各主要零件的作用、相互间的装配关系以及加工要求.二、实验内容:1.实验者自行拆装一幅冲压模具,测绘该模具简图;2通过所拆装的冲压模具,归纳冲压模具组成和结构特点,分析冲压成形零件在该付模具中的定位、卸料等加工方法三、实验工具:典型冲压模具一幅、钳工台、游标卡尺、扳手、铜棒等常用工具。

四、实验要求:学生在老师的指导下分组协同完成实验任务。

五、实验步骤:1。

在教师指导下,了解冲模类型和总体结构。

2.拆卸冲模,详细了解冲模每个零件的名称、结构和作用.3。

重新装配冲模,进一步熟悉冲模的结构、工作原理及装配过程。

4.按比例绘出你所拆装的冲模的结构草图。

六、考核形式:根据实验过程操作及编写的实验报告评定成绩.七、实验报告要求:1. 简要说明冲压模具的拆装过程;2. 简述模具的工作原理及各主要零件的作用;3。

用计算机绘制模具装配图,并注明各零件的名称。

实验二BHB-80A型板料试验机的结构原理与操作一,实验目的:了解实验机的基本构造原理,掌握对它的基本操作。

二,试验设备:BHB—80A型板料试验机三,试验机的功能试验机是国产的板料试验机。

其功能齐全,能进行液压胀形,刚性模胀形,冲杯(拉深),扩孔(KWI),杯突(IE),锥杯(CCV)等实验,还可以做双向拉深应力-应变曲线,成形极限图(FLD)及液压胀形应变分布等实验。

配合其他试验手段可以对金属薄板进行从“宏观”到“微观"的多种实验研究工作。

四,主要技术参数1,最大刚性模冲压力 300KN2, 最大液压胀形压力 32Mpa3,最大压边力 500KN4,刚性模和冲压模行程 100mm5,系统最大液压 35Mpa6,最高压力 40Mpa五,执行机构(模具)结构介绍图1是执行机构的结构示意图,执行机构由模筒1、压边活塞2、中心活塞3、模底4及凹模组成。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是一种应用广泛的金属加工方法,它通过将金属材料置于模具中,施加外力使其产生塑性变形来实现加工目的。

冲压工艺及模具设计在日常生活中被广泛应用于汽车制造、家电制造、建筑结构等领域。

本文将详细介绍冲压工艺及模具设计的基本原理、流程以及注意事项。

一、冲压工艺的基本原理冲压工艺是利用模具的上下凸模与下模的活套孔进行压力传递,从而给金属材料施加一定的压力,使其发生塑性变形,最终获得所需形状的零件。

冲压工艺的基本原理包括:所需零部件的模具设计、材料的选用、设备的调整和操作、冲压力的控制等。

二、冲压工艺的流程1.设计模具:根据所需加工的零件形状和尺寸,设计相应的冲压模具。

模具的设计考虑要点包括:模具结构、零件加工顺序、模具寿命等。

2.材料选用:根据所需加工的零件的要求,选择合适的金属材料。

常用的金属材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝合金板等。

3.材料切割:将金属材料按照所需零件的形状和尺寸切割成相应的板料。

4.模具调整:将上下模具安装在冲床上,并进行调整,使得上下模具对齐、平衡。

5.进料:将切割好的板料放置在模具上,通过上模的压力传递给下模,使金属材料发生塑性变形。

6.成型:通过上下模具的周期性运动,使金属材料依次进行冲击、拉伸、弯曲等工艺,最终获得所需形状的零件。

7.完成零件:将成型好的零件从模具中取出,并进行后续处理,如清洗、打磨、表面处理等。

三、冲压工艺及模具设计的注意事项1.模具的设计:模具的设计应符合所需零件的形状和尺寸要求,且要考虑模具的寿命和成本问题。

模具设计时,需注意加工顺序的合理性,以提高生产效率。

2.材料的选用:选择合适的金属材料是冲压工艺的关键,需考虑零件的材质要求、成本和加工性能等因素。

3.设备的调整和操作:正确调整冲床的压力、速度和行程等参数,保证冲压工艺的稳定进行。

操作时,需注意安全,确保操作人员的人身安全。

4.增加冲压辅助工艺:根据所需零件的形状和要求,可以增加冲压辅助工艺,如冲孔、拉伸、弯曲、压花等,以提高零件的加工质量和寿命。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

绪论一、板料冲压的概念属于压力加工方法——利用冲模在压床上对金属(或非金属)板料施加压力使其分离或变形而获得零件。

是建立在金属材料塑性变形基础上的一种加工工艺。

二、冲压加工的特点1.优点生产率高、质量稳定、成本低以及可生产复杂形状零件:①属于无屑加工②成形容易③冲压件的质量主要靠冲模保证④冲压加工具有很高的生产率⑤在大量生产的条件下,加工成本低2.缺点应用受限两方面:①生产类型的限制模具的要求高、制造复杂、制造费用高,因而在小批量生产中受到限制。

②精度的限制冲压件的精度取决于模具的精度。

受模具精度的限制,当零件的精度要求过高时,用冲压加工就难以达到。

三、冲压加工的分类两大类:分离工序和成形工序1.分离工序使板料沿一定的轮廓线分离而制得零件。

包括落料、冲孔、切边等。

特点:沿一定边界的材料被破坏而使板料的两部分分开。

2.成形工序使板料在不破坏的条件下产生塑性变形而得到所需的零件。

如:弯曲(bend)、拉深(draw)、胀形(bulge)、翻边(flange)等。

特点:通过塑性变形实现加工,且在变形中不发生破坏。

在两大类冲压工序中,基本的工序是冲裁、弯曲、拉深、胀形和翻边几种:落料弯曲拉深胀形翻边起伏这些工序都有其自身的变形特点,是冲压生产中最典型、最常用的加工方法。

一些较复杂的零件的冲压可视为它们当中的两个或两个以上的复合。

第1章冲压成形的基本理论【主要内容】1.1 塑性变形与应力应变1.2 加工硬化与硬化曲线1.3 板料的力学性能与冲压性能的关系1.4 冲压用材料【重点】塑性条件塑性变形时应力与应变之间的关系板料的机械性能与冲压性能的关系1.1 塑性变形与应力应变一、应力应变状态1.概念单元体的应力状态可用相互垂直表面上的应力来表示:沿坐标方向可将这些应力分解为九个应力分量,包括三个正应力和六个剪应力。

根据互相垂直平面上切应力互等定律,有。

因此,若已知三个正应力和三个剪应力,那么该点的应力状态就可以确定了。

冲压模具设计(1-3)

冲压模具设计(1-3)
• 对于厚度在4mm以下旳轧制薄钢板,国家原 则规定钢板旳厚度精度可分为A(高级精度 ),B(较高精度),C(普通精度)级。
• 有对色优金质属碳:素铜结及构其合薄金钢、板铝及,其国合家金、原镁则合规金、定钛,合钢金等。 非板金旳属表材面料质:量纸可板分、胶为木Ⅰ板(、特塑别料高板、级纤旳维精板和整云表母面等。 ),Ⅱ(高级旳精整表面),Ⅲ(较高旳精整表面
成形质量
材料旳冲压性能好是指便于冲压加工,详细而言指: 成形极限高(成形过程中材料能到达旳最大变形程度,即抗破裂性好)
成形质量好(形状尺寸精度,厚度变化,表面质量以及成形后旳物理机械性能, 即贴模性、定形性好)
第一章 冲压工艺概述
直接反应,但需 专业设备或工装
第三节 冲压变形理论基础
五、冲压材料及其冲压成形性能(续) 以便,易行
例如: 室温下奥氏体不锈钢旳塑性很好,能经受很大旳
变形而不破坏,但它旳变形抗力却非常大;
过热和过烧旳金属与合金,其塑性很小,甚至完 全失去塑性变形旳能力,而变形抗力也很小;
室温下旳铅,塑性很高而变形抗力又小。
变形抗力:
使金属产生塑性变形旳力为变形力,金属抵 抗变形旳力称为变形抗力。
塑性与变形抗力是两个不同旳概念:
第一章 冲压工艺概述
第三节 冲压变形理论基础
三、塑性力学基础(续)
3.金属塑性变形时旳应力应变关系(续) 几点讨论结论
(1)应力分量与应变分量符号不一定一致, 即拉应力不一定 相应拉应变,压应力不一定相应压应变;举例。 (2)某方向应力为零其应变不一定为零; (3)在任何一种应力状态下,应力分量旳大小与应变分量旳 大小顺序是相相应旳,即б1>б2>б3,则有ε1>ε2>ε3。 (4)若有两个应力分量相等, 则相应旳应变分量也相等,即 若б1=б2,则有ε1=ε2。

冲压工艺及模具设计-实验报告

冲压工艺及模具设计-实验报告

冲压工艺及模具设计实验报告班级:姓名:学号:
实验一冲模调试
一、实验名称:
二、实验目的:
三、实验设备:
四、实验记录:
1 、简述冲模安装调试的方法和过程。

2 、为什么要对冲裁间隙进行调整?怎样知道冲裁间隙调整好了?
3 、冲裁时,凸模进入凹模的深度应为多少?为什么?
实验二典型冲模的拆装
一、实验名称:
二、实验目的:
三、实验设备:
四、实验记录:
1 、每人独立绘制一张冲模结构草图。

(用直尺、圆规、按近似比例)
2 、详细列出冲模上全部零件的名称、用途及选用材料。

3 、简要说明你所拆装的复合冲裁模和级进冲裁模的工作原理。

4 、简述你所拆装冲模的拆装过程及注意事项。

实验三冲裁时断面质量的影响因素
一、实验名称:
二、实验目的:
三、实验设备:
四、实验记录:
1.冲模结构草图
3.试件图
材料A3 t=3(mm) 凹模直径d d=30(mm)
1)间隙大小对冲裁件剪切断面质量的影响:
2)并说明原因。

实验四弯曲件回弹数值的确定
一、实验名称:
二、实验目的:
三、实验设备:
四、实验记录:
1.试件图
材料:A3 (硬化)t=3或2(mm)
A3 (退火)t=3或2(mm)
铝t=3或2(mm)
分析叙述钝口的凸、凹模对落料及冲孔件剪切断面质量的影响,并说明原因。

实验五拉深变形时金属的流动
一、实验名称:
二、实验目的:
三、实验设备:
四、实验记录:
网格试件图材料08F t=0.4
2.绘出引伸后网络试件外形,并指出变形与无变形区域,并说明原因。

冲压工艺及模具设计(3篇)

冲压工艺及模具设计(3篇)

第1篇一、引言冲压工艺是一种常见的金属成形工艺,广泛应用于汽车、家电、电子、航空等行业。

冲压工艺具有生产效率高、成本低、精度高、尺寸稳定性好等优点。

模具是冲压工艺中的关键设备,其设计质量直接影响到冲压产品的质量和生产效率。

本文将对冲压工艺及模具设计进行简要介绍。

二、冲压工艺概述1. 冲压工艺原理冲压工艺是利用模具对金属板材施加压力,使其产生塑性变形,从而获得所需形状、尺寸和性能的零件。

冲压工艺的基本原理是金属的塑性变形,即金属在受到外力作用时,产生塑性变形而不破坏其连续性的过程。

2. 冲压工艺分类(1)拉深:将平板金属沿模具凹模形状变形,形成空心或实心零件的过程。

(2)成形:将平板金属沿模具凸模形状变形,形成具有一定形状的零件的过程。

(3)剪切:将平板金属沿剪切线剪切成一定形状和尺寸的零件的过程。

(4)弯曲:将平板金属沿模具凸模形状弯曲,形成具有一定角度的零件的过程。

三、模具设计概述1. 模具设计原则(1)满足产品精度和尺寸要求:模具设计应保证冲压产品具有高精度和尺寸稳定性。

(2)提高生产效率:模具设计应优化工艺流程,减少不必要的加工步骤,提高生产效率。

(3)降低生产成本:模具设计应选用合适的材料,降低模具成本。

(4)确保模具寿命:模具设计应考虑模具的耐磨性、耐腐蚀性等性能,延长模具使用寿命。

2. 模具设计步骤(1)产品分析:分析产品的形状、尺寸、材料等,确定模具设计的基本要求。

(2)工艺分析:根据产品形状和尺寸,确定冲压工艺类型,如拉深、成形、剪切、弯曲等。

(3)模具结构设计:根据工艺要求,设计模具结构,包括凸模、凹模、导向装置、压边装置等。

(4)模具零件设计:根据模具结构,设计模具零件,如凸模、凹模、导向装置、压边装置等。

(5)模具加工:根据模具零件设计,进行模具加工。

(6)模具调试:完成模具加工后,进行模具调试,确保模具性能符合要求。

四、冲压工艺及模具设计要点1. 冲压工艺要点(1)合理选择材料:根据产品形状、尺寸、性能要求,选择合适的金属材料。

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第一章概述内容简介:本章讲述冲压冲压模具设计的基础知识。

涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类;常见冲压设备及工作原理、选用原则;冲压成形基本原理和规律;冲压成形性能及常见冲压材料;模具材料种类;模具制造特点、模具零件加工方法及应用等。

章节内容:1.1冲压的定义1.2冲压工序分类1.3冲压工艺的特点及其应用1.4冲压变形的理论基础1.5冲压用板料1.6冲压设备简介学习目的与要求:1.掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类;2.认识常见冲压设备,掌握选用原则;3.了解屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、等冲压成形基本规律;4.了解冲压成形性能与机械性能关系;5.认识模具制造特点,掌握模具零件加工方法。

重点内容:冲压成形基本概念、冲压设备及选用、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能与机械性能关系、常用模具零件加工方法及应用。

难点内容:冲压成形基本规律、冲压成形性能与机械性能关系。

主要参考书:[1] 王同海.实用冲压设计技术.北京:机械工业出版社,2000[2] 冯炳尧.模具设计与制造简明手册.上海:上海科学技术出版社,2000复习思考题:<参考答案下载>1-1什么是冲压加工?1-2 冲压加工又何特点?1-3冲压加工又哪几种类型?1-4什么是分离工序?1-5 什么是塑性变形工序?1-6 我国冲压技术的发展方向是怎么样的?1-7 常用的冲压设备有哪几种?1-8 通用曲柄压力机的工作原理是怎么样的?1-9 选用冲压设备的基本原则是什么?1-10怎样根据冲压工艺来选择压力机的种类?1-11怎样选择压力机规格大小?1-12如何正确使用压力机?1-13使用时如何正确地调整压力机?1-14冲压材料常用的备料设备有哪些?1-15剪板机由哪几部分组成?1-16如何正确使用剪板机?例题与解答:[1]冲压塑性变形辅助分析[2]拉深变形中的变形趋向:注意变形过程、变形区与传力区、变形缺陷电子教材1.1 冲压的定义冲压是利用冲模在冲压设备上对板料施加压力(或拉力),使其产生分离或变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的制件的加工方法。

冲压加工的对象一般为金属板料(或带料)、薄壁管、薄型材等,板厚方向的变形一般不侧重考虑,因此也称为板料冲压,且通常是在室温状态下进行(不用加热,显然处于再结晶温度以下),故也称为冷冲压。

锻造和冲压合称为锻压,锻造加工的对象一般为金属棒料(或锭料),必须考虑长、宽、高3个方向的变形,且通常是在再结晶温度以上进行,故常称为热锻。

基于通常要施加一定的压力才能完成加工的共性,锻造、冲压与轧制、挤压、拉拨等总称为金属压力加工;金属压力加工迫使加工对象发生塑性变形,既改变了尺寸、形状,又改善了性能,故还称为塑性加工。

轧制、拉拨、挤压等方法是将钢锭加工成棒料、板料、管材、线材等制品,但通常不制成零件,称为一次塑性加工;锻压加工则是在一次塑性加工的基础上,将棒料、板料、管材、线材等制成具有特定用途的制件(或零件),可称为二次塑性加工。

20世纪后期又流行将塑性加工称为塑性成形。

冲模、冲压设备和板料是构成冲压加工的3个基本要素。

所谓冲模就是加压将金属或非金属板料或型材分离、成形或接合而得到制件的工艺装备。

没有设计和制造水平均很先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。

动画:课程相关的知识点(说明该课程主要知识点与相关课程的关系)1.2 冲压工序的分类生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求,冲压加工的方法是多种多样的。

但是,概括起来可以分为分离工序与成形工序两大类。

分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等,目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,表0.2.1所示。

成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、胀形、缩口等,目的是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形,并转化成所要求制件形状,见表0.2.2。

表0.2.3是立体塑性成形工序立体冲压。

表0.2.3立体冲压动画:典型冲压零件(说明本课程工艺产品)1.3 冲压工艺的特点与应用冲压生产靠模具和压力机完成加工过程,与其它加工方法相比,在技术和经济方面有如下特点:(1)冲压件的尺寸精度由模具来保证,具有一模一样的特征,所以质量稳定,互换性好。

(2)由于利用模具加工,所以可获得其它加工方法所不能或难以制造的,壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。

(3)冲压加工一般不需要加热毛坯,也不像切削加工那样,大量切削金属,所以它不但节能,而且节约金属(4)对于普通压力机每分钟可生产几十件,而高速压力机每分钟可生产几百上千件。

所以它是一种高效率的加工方法。

由于冲压工艺具有上述突出的特点,因此在国民经济各个领域广泛应用。

例如,航空航天、机械、电子信息、交通、兵器、日用电器及轻工等产业都有冲压加工。

不但产业界广泛用到它,而且每一个人每天都直接与冲压产品发生联系。

冲压可制造钟表及仪器中的小型精密零件,也可制造汽车、拖拉机的大型覆盖件。

冲压材料可使用黑色金属、有色金属以及某些非金属材料。

冲压也存在一些缺点,主要表现在冲压加工时的噪声、振动两种公害。

这些问题并不完全是冲压工艺及模具本身带来的,而主要是由于传统的冲压设备落后所造成的。

随着科学技术的进步,这两种公害一定会得到解决。

1.4 变形基础1.4冲压变形的理论基础1.4.1金属塑性变形的概念塑性: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:常用的塑性指标如下变形抗力: 引起塑性变形的单位变形力。

(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)。

变形抗力指标:通常以真实应力作为变形抗力的指标。

2、影响金属塑性和变形抗力的因素1.4.2影响塑性及变形抗力的主要因素内因 :化学成分的影响;组织结构的影响外因:变形温度 ;变形速度 ;应力、应变状态;尺寸因素(1)金属组织:晶格类型、杂质、晶粒大小、形状及晶界强度。

如纯铁比碳钢的塑性好、变形抗力低。

(2)变形温度大多数金属,总的趋势是:温度升高,塑性增加,变形抗力下降。

加热的作用:提高塑性、降低变形抗力、提高工件的成形准确度。

冷却的作用:局部冷却,提高板料危险断面的强度。

对于碳钢而言,存在几处特殊情况:冷脆区(或蓝脆区):200℃~400 ℃,变形抗力增加,塑性降低。

夹杂物以沉淀的形式在晶界、滑移面析出,产生沉淀硬化热脆区: 800℃~950 ℃,FeS 不溶于固体铁,在晶界形成低熔点的共晶体。

高温脆区: 1250 ℃以上,过热,过烧。

在选择变形温度时,碳钢应避开冷脆区和热脆区(3)变形速率:定义: 单位时间内应变的变化量。

%100%100%100000000⨯-=⨯-=⨯-=H H H A A A L L L K c K K εψδ镦粗率:断面收缩率:伸长率:变形速率对金属塑性和变形抗力的影响比较复杂,需同时考虑其它因素的影响。

可参考如下四条经验:(1)对于小零件的冲压工序,不考虑速度的影响;(2)对于大型复杂零件的成型,宜用低速;(3)对于加热成形工序,宜用低速;(4)应力、应变状态应力状态:静水压力越大,金属表现的塑性越好。

应变状态:压应变的成分越多,拉应变的成分越少,越有利于材料塑性的发挥因此,压应力个数多、拉应力个数少,金属的塑性好。

(5)尺寸因素其他条件相同时,尺寸越大,塑性越差。

1.4.3金属塑性变形的力学条件1.4.3.1 金属材料硬化规律(真实应力—应变曲线)1. 弹塑性变形共存规律材料在塑性变形的同时也会有弹性变形存在。

用最简单的拉伸试验就可以说明这种弹塑性变形的共存现象。

低碳钢试样在单向拉伸时的拉伸试验曲线图(或条件应力-应变曲线)如图1.4.3.1所示。

图1.4.3.1 拉伸曲线图(条件应力-应变曲线)图中,OA为弹性变形阶段,A点为屈服点,σs为屈服强度,ABG为均匀塑性变形阶段,G点处载荷最大,G点的σb为抗拉强度。

同时G点也是失稳点,从G点开始,材料出现缩颈。

GK为不均匀变形阶段,K点为断裂点。

由拉伸图可知,在弹性变形阶段OA,外力与变形成正比关系,如果在这一阶段卸载,则外力与变形将按原路退回原点,不产生任何永久变形。

若到达A点以后仍继续拉伸,则材料进入均匀塑性变形阶段。

如果在这一阶段的B点卸载,那么外力与变形并不按原路OAB退回到原点,而是沿与OA平行的直线BC退回到C 点,这时试样的绝对伸长量由加载到B 点时的Δl b 减小到卸载结束时的Δl c ,Δl b 与Δl c 之差即为弹性变形量,而Δlc 为加载到B 点时的塑性变形量。

由此可见,在材料进入塑性变形阶段后,同时存在着弹性变形和塑性变形,这就是弹塑性变形共存规律。

很显然,在外力去除后,弹性变形得以恢复,塑性变形得以保留。

冲压时,由于弹性变形的存在,使得分离或成形后的冲压件的形状和尺寸与模具的形状和尺寸不尽相同,这种现象称为回弹,是影响冲压件精度的重要原因之一。

2 真实应力、真实应变概念(1) 真实应力应力是指单位面积上的内力。

单向拉伸试验过程中,试件横截面上的拉应力有两种计算方法:1)不考虑横截面积的变化(F0—试样初始截面积)求得的σ0称为条件应力。

其条件就是只有当变形不大时才能用这种方法近似计算。

2)考虑横截面积的变化材料拉伸试验属于大变形,拉伸过程中,试件横截面会明显缩小,如仍按F0计算就会出现明显的误差,必须按每瞬间的实际横截面积F 来计算应力 ,这样求得的σ称为真实应力。

材料刚开始屈服时的应力称为初始屈服应力。

随着塑性变形量的增多,材料会逐渐发生硬化,屈服应力会逐渐增高。

习惯上常将用真实应力表示的每一瞬间的实际屈服应力直接称为该瞬间的“真实应力”,它反映了材料的塑性变形抗力。

(2) 真实应变在拉伸试验时,试样的轴向应变常以试样的相对伸长(或条件应变)δ表示:00F P =σFP =σ0010l l l l l -=∆=δ式中,l 0—试样原始标距长度;l 1—拉伸后标距的长度。

由于δ不能真实地反映试样大变形过程中的瞬时变形及变形的积累过程,于是又引入真实应变的概念。

拉伸过程中,某瞬时的真实应变(即应变增量)为式中,l —试样的瞬时长度;d l —瞬时的长度改变量。

当试样从l0拉伸至l1时,总的真实应变为真实应变在正确反映瞬态变形的基础上,真实地反映了塑性变形的积累过程,因而得到广泛的应用。

由于它具有对数形式,因此亦称为对数应变。

在均匀拉伸阶段,真实应变和相对伸长存在以下关系:在变形较小时,可用δ近似表示应变值,但变形较大时,则必须采用真实应变ε。

1.4.3.3 屈服条件当物体中某点处于单向应力状态时,只要该向应力达到材料的屈服应力值,该点就开始屈服,由弹性状态进入塑性状态。

但对于复杂应力状态,就不能仅仅根据某个应力分量来判断一点是否已经屈服,而要同时考虑其他应力分量的作用。

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