锻造实验报告

《固态成型工艺》锻压部分实验报告

材控1001 41030126 任冠男

实验一杯突实验

一、实验目的

1、学习确定板材胀形性能的实验方法。

2、了解金属薄板试验机的构造及操作。

二、实验原理

板材的冲压性能是指板材对各种冲压加工方法的适应能力。目前，有关板材冲压性能的试验方法，概括起来可分为直接试验和间接试验两类。而直接试验法又包括实物冲压试验和模拟试验两种。模拟试验，即把生产实际存在的冲压成形方法进行归纳与简化处理，消除许多过于复杂的因素，利用轴对称的简化了的成形方法，在保证实验中板材的变形性质与应力状态都与实际冲压成形相同的条件下进行的冲压性能的评定工作。为了保证模拟试验结果的可靠性与通用性，规定了十分具体的关于实验用工具的几何形状与尺寸、毛坯的尺寸、实验条件。杯突实验是目前应用较多，而且具有普遍意义的模拟试验方法之一。

杯突实验时，借助杯金属薄板试验机进行。用一规定的球状冲头向夹紧于规定球形凹模内的试样施加压力，直至试样产生微细裂纹为止，此时冲头的压入深度称为材料的杯突深度值。板材的杯突深度值反映板材对胀形的适应性，可作为衡量板材胀形、曲面零件拉深的冲压性能指标。

三、实验设备及用品

1、BHB－80A金属薄板试验机一台，杯突实验模具（如图所示）。

2、游标卡尺、工程显微镜等工具及实验用材料（08、Al、H62）。

四、实验步骤

1、先了解金属薄板试验机的结构、原理和操作方法，了解各按钮的作用。

2、按下表选好杯突实验模具并测量试样宽度。

3、装好模具：把凹模装在实验机的凹模座上；把凸模座装到中心活塞上，把压边圈放

在压边活塞上，压边圈上的凸梗和压边活塞上的沟槽是压边圈的定位部分。

4、试样准备：杯突实验只适用于厚度0.2～2mm的金属薄板，试样毛坯应平整无伤痕，边缘不应有毛刺。

5、把试样清洗干净，在试样两面涂上润滑油，把试样放在压边圈上。压边圈上构成正方形的沟槽是试样毛坯定位线，把试样毛坯对线放置即可。

6、按下压下按钮，进行杯突实验。

7、待显示器上压力值突变时（有变小趋势后立即）停止压下。按下返回按钮，使冲头返回原来位置。

8、取下试样，在工程显微镜下测量变形后的圆（变形后为椭圆）的长轴与短轴长度并记录在表格中。

五、实验数据记录

下图为试件加工后的实体图：

其中左上为15mm件，右上为30mm件，右下为45mm件，左下为60mm 件。

实验二弯曲实验

一、实验目的

1、熟悉板料成形性能实验的流程与板料成形性能实验机的操作。

2、探究不同材质、不同厚度、不同宽度对弯曲实验的影响。

3、探究不同宽度试样在杯突实验中的应变状态，分析并建立对于实验材料的成形极限曲线。

二、实验原理

率、一定角度的形状的零件，这种成形方法称为

弯曲成形。根据弯曲成形所用到的工模具及设备

的不同可分成不同的弯曲方法，比如在普通压力

机上使用弯曲模的压弯，折弯机上的折弯，滚育

经机上的滚弯，拉弯机上的拉弯，绕弯等。压弯

和其他塑性变形一样，在外载的作用下，工件产

生的变形由塑性和弹性两部分组成。当外载去除

后，毛坯的塑性变形保留下来，而弹性变形消失，

使其形状和尺寸都发生与加载方向相反的变化而产生回弹现象。压弯成形中影响回弹现象的的因素主要有以下几点：1、凸模位移：凸模下降的位移量直接影响

产品的成形角；2、模具尺寸：包括凹模模口的宽度，模口圆角半径；3、材料性

质和板厚；模具与板料之间的摩擦与润滑；机床，模具的工作状态。

三、实验设备

本次弯曲实验所用到的工模具中，弯曲冲头选择的是角度为60°的冲头，实验试样为矩形板料。同种参数（包括材质，宽度，厚度）的试件有两个，共6对12个。（实验时对12个试件进行标号，1对应7，2对应8...5对应11，6对应12。）

四、实验步骤

1、启动试验机，输入冲头行程。由计算可知，冲压下降位移为15.5mm，因此输入冲头行程为14.5mm（由于机械的惯性冲头会继续往下移动）。

2、将试样平放在凹模上，过程中尽量让板料的中心在凹模的轴线上；

3、调整凸模冲头位置，使其刚好接触试样。

4、按下冲头启动按钮，凸模冲头做压下流程。

5、按下冲头返回按钮，凸模冲头返回原来位置。

6、取下试样，对其弯曲角度进行测量并记录在表格中。

7、对测量数据进行分析。

五、实验处理

根据单一变量在试件中选出三组，分别为不同材质、不同宽度、不同厚度的试样：

“铝板/2块(6、12/2、8)”表示试样组1中试件6,、试件12满足条件，试样组2中试件2、试件8满足条件。“钢板/2块(5、11/1、7)”表示试样组1中试件65、试件11满足条件，试样组2中试件1、试件7满足条件。

六、实验数据记录及分析

下图为12个试件加工后实体图：

实验结果分析：

（1）不同材质：相同宽度相同厚度条件下铝板的试件所呈角度比钢板大，回弹效果更强；

（2）不同宽度：相同材质相同厚度条件下宽度小的试件其试件所呈角度小，回弹效果差；

（3）不同厚度：相同材质相同宽度条件下厚度小的试件其试件所呈角度大，回弹效果强。