第6章 冲压性能及成形极限

五、冲压成形性能试验方法与指标
1、胀形成形性能试验（杯突试验）（Eriohsen试验）
指标：用破裂时凸包高度IE值评价。IE值越大，胀形成形性能越好。
2、扩孔成形性能试验（KWI扩孔试验）
指标：用破裂时极限扩孔率值评价。

d f d0 d0
100%
d f d f max d f min / 2


3、拉深成形性能试验
（1）圆柱形平底凸模冲杯试验（Swift平底冲杯试验）
指标：用拉破时极限拉深比LDR评价。 LDR Dmax / d p （2）TZP试验 Ff Fmax 指标：用拉深潜力T值评价。 T 100% Ff
4、弯曲成形性能试验
指标：用外表面破裂时的最小相对弯曲半径值评价。
四、板材的基本性能指标及其与冲压成形性能的关系
基本性能：由单向拉深试验获得。 1、屈服极限 s Fs / A0 s 小，材料易屈服、回弹小， 贴模性和定型性好。 2、屈强比
s b 小，塑性变形阶段长，有利 s b
b
Fb A0
于冲压成形。
3、均匀延伸率 u (lu l0 ) / l0 均匀延伸率大 ，均匀变形程度 大，抗拉伸失稳性能好。
R 1 R00 2 R450 R900 4


b b0 R b t ln t t0 ln
R 、n 是板料两个特定成形指标； R 平面内易于变形，厚度减薄轻。 1 R R00 R900 R450 7、凸耳参数（ 面内异性系数） 2 该值大，拉深件口部严重不平齐，需修边切除。
4、总延伸率 t (lt l0 ) / l0 总延伸率大 ，变形程度大，抗破裂性好 d log n 5、应变硬化指数 n n K d log
n 值不仅提高局部应变能力，且使应变均匀。 n 值大增大成形极限 分散性颈缩失稳 1 n 集中性颈缩失稳 1 2n
6、塑性应变比（厚向异性系数）R
三、冲压成形性能划分
破裂的三种方式： 破裂－由于板料所受拉应力超过强度极限引起 1） 的破裂。 2） 破裂－由于板料的伸长变形超过材料的局部延 伸率引起的破裂。 3）弯曲破裂－由于弯曲变形区的外层材料中拉应力 过大引起的破裂。 破裂特点： 拉深破裂出现在传力区，胀形破裂出现在变形区。 因此板料拉深和胀形时对 破裂的抵抗能力不同。
冲压成形性能还包括：抗破裂性、贴模性、定形性
介于材料科学与冲压成形技术之间的边缘问题
二、冲压成形区域划分
四种典型工艺： 拉深 刚性凸模胀形 伸长类翻边 弯曲 复杂零件的成形经 常可视为两个或两 个以上的复合
变形趋向性：拉深、平底凸模胀形、圆孔翻边及扩孔所用模具相同，但毛 坯直径不同，或预制孔直径不同，则拉深和胀形可相互转变， 胀形和扩孔翻边可相互转变，或两种变形复合。
第六章 冲压性能与成形极限
一、冲压性能一般概念
1、冲压成形性能：板料对冲压成形工艺的适应能力。 2、拉伸失稳： 板料在拉应力作用下局部出现颈缩或破裂的现象。 3、压缩失稳： 板料在压应力作用下起皱的现象。 4、成形极限： 板料发生失稳前可以达到大的最大变形程度。 5、总体成形极限：板料失稳前某些特定的总体尺寸可以达到的最大变化程 度，如极限拉深系数、极限翻边系数、极限胀形高度等。 6、局部成形极限：板料失稳前局部尺寸可以达到的最大变化程 度，如局部 极限应变。 7、成形极限图： （Forming Limit Diagrams , 简称FLD ） 。由不同应变路径 下的局部极限应变构成的曲线或条带形区域。它全面反 映了板料在单向或双向拉应力作用下抵抗颈缩或破裂的 能力。
最小相对弯曲半径=
rmin / t
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5、“拉—胀”复合成形性能试验 （福井杯锥试验）
指标：用杯底破裂时杯口平均直径 评价，称为CCV值。
CCV
1 ( Dmax Dmin ) 2
六、塑性拉伸失稳理论
1、拉深失稳的概念和类型
1）分散性颈缩（Diffuse necking)： 载荷开始随变形增大而减小，由 于应变硬化，这种颈缩在一定尺寸范 围内可以转移，使材料在这个范围内 产生亚稳定的塑性流动，故载荷下降 比较缓慢。肉眼观察不到。 2）集中性颈缩（Localized necking)： 应变硬化不足以使颈缩转移，应 力增长率远小于承载面积的减小速度， 故载荷随变形程度的增大而急剧下降。 肉眼可以观察到。