冲压工艺基础知识 ppt课件

一、材料知识----力学性能指标
拉伸试验--测定材料性能的基本手段
一、材料知识----力学性能指标
• 伸长率
• 工程应力或名义应力 se = F/Ao
• 工程应变或名义应变
ee=（l-lo)/lo
• 塑性应变 – 材料的拉伸性能
eplastic = (lF – lo )/(wF - wo )
• 弹性应变 – 材料的弹性性能(回复)
二、工艺知识----冲压成形的特点
冲压加工方法的特点 1)冲次快，效率高，特别是大量生产其效率尤其显著； 2)精度高，冲压加工能获得较为复杂的几何形状和尺寸； 3)材料利用率高，是一种无切削加工，只有少量的切边废料； 4)操作简便，省时省力，容易掌握；
eelastic =(lF – l)/(wF – w)
一、材料知识----力学性能指标
• 真实应变 – 因为lo是通过无穷多个中间过程，才逐渐变成l。 – 真实应变（无穷多个中间状态，数学积分）
eT =ln(l/lo)=ln( 1+ ee)
• 真实应变可加应变（CAE数值模拟中采用）
真实应力 sT = sT( 1+ ee)
其中t的单位是mm。
– 2.5<t<5.5mm
– FLD0 = (20 + (20.67 x t-1.94xtxt)) x (n/21)
一、材料知识----力学性Biblioteka Baidu指标
FLD的分区
一、材料知识----力学性能指标
• 安全裕度 • 严重减薄 • 基本变形量 • 允许增厚
工艺知识
二、工艺知识----冲压工艺流程
材料知识
一、材料知识----板材分类
板材的分类
1、板材是指各种形状的半成品，如：薄板、中板、厚板、 窄带材、带材等。
2、按生产方法分类：热轧钢板、冷轧钢板 3、按表面特征分类:镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）、镀锡板、
复合钢板、彩色、涂层钢板 4、按用途分类:桥梁钢板、锅炉钢板、造船钢板、装甲钢板、
汽车钢板、屋面钢板、结构钢板、电工钢板（硅钢片）、 弹簧钢板及其他 5、按厚度分：厚板（4MM以上）、中板（3-4MM）、 薄板（3MM 以下）
屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而 试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象 时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用 符号σs 表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就 开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。
抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大 应力，用符号σb 表示，单位为MPa。
一、材料知识----钢板生产流程
一、材料知识----材料牌号命名方法
一、材料知识----力学性能指标
力学性能指标1
强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强 度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重 要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受 的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。
成形极限图FLD
• 由试验测得的曲线，成形极限图的横纵坐标由次应变和主应变表 示。
• FLD0－成形极限曲线和FLD上的主应变轴的交点
– 应变为0的平面应变点
– 影响重要的参数是厚度
• Keeler公式
•
– t<2.5mm
– FLD0 = (23.3 + (14.13 x t)) x (n/21)
•
冲压工艺流程 原材料（板料和卷料）入库→开卷线→大件清洗涂油、小 件开卷剪切→冲压生产线→安装模具、调试首件合格→投 入批量生产→合格件防锈→入库 冷冲压的定义 冷冲压是指在常温下，利用安装在压力机上的冲模对材料 施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零 件的一种压力加工方法。 冷冲压的基本分类 冷冲压概括起来分两大类：分离工序和成形工序
塑性应变比r 值：r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度方 向应变之比值。r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变 形（越不容易开裂），深冲性越好。
一、材料知识----力学性能指标
应变分量(三个主方向) – 主应变(材料拉伸方向的应变) εmaj =( l–lo)/lo – 次应变 εmin= ( w-wo)/wo – 厚度方向应变 εt = (t-to)/to
一、材料知识----钢板的失效
汽车冲压钢板通常会发生时效，导致屈服强度上升，伸长率 下降，加工过程中可能产生桔皮，表面粗糙等缺陷，因此需规 定各牌号的拉伸应变痕保证时间。
低碳钢板失效的一般现象：时效失效和表象失效 时效失效：由于时效的影响，钢板及钢带的力学性能会随着储 存时间的延长而变差，如屈服强度和抗拉强度的上升，断后伸 长率的下降，成形性能变差、出现拉伸应变痕等失效。 表象失效：由于存储不当，造成钢板受潮生锈、外力破损、 外力变形等失效；由于钢厂轧制过程工艺控制部分不足，导 致钢板表面出现凹坑、结疤、裂纹、夹杂，划伤、压痕、麻 点 、辊印及氧化色等影响成形性及涂、镀附着力的缺陷；钢 板厚度公差超差。
se
st
se
f Ao
se1ee
ee
ln1(ee)
d
一、材料知识----力学性能指标
力学性能指标2 应变强化指数n：钢材在拉伸中实际应力－应变曲线的斜率。 其物理意义是，n 值高，表示材料在成形加工过程中变形容 易传播到低变形区，而使应变分布较为均匀，减少局部变形 集中现象，因此,n 值对拉延胀形非常重要。
（体积不变原理）
一、材料知识----力学性能指标
真实应力应变曲线
se TS ru t C re ea 's s Su s t C c rF e h u A s o yr s r r A r o fA e c c l e a e e n 1 e t
e Tr Su t r eC C ah iu n iL a n L rn e ree n g n ln g n e g llot t th lh n 1 e
一、材料知识----力学性能指标
• 厚向异性系数（R） – 轧制生产时，微观晶粒重组变形 – 轧制方向材料延伸，厚度方向材料压缩 – R是宽度方向应变和厚度应变方向比值 – R越大，抵抗失稳变薄的能力，深拉延性能越好 – 三个分量：R0，R45，R90 ， – 表示平面内各向异性
一、材料知识----力学性能指标