冲压工艺与模具设计教程1

1.2.2 屈服准则（塑性条件）
屈服准则：材料进入塑性状态的力学条件。当材料中的某
点的应力满足屈服准则，该点就进入塑性状态。
1.屈雷斯加(H·Tresca)屈服准则
2. 密席斯(Von Mises)屈服准则
3.屈服准则的几何表示 在平面应力状态时，屈服准则可用屈服轨迹来表示（如图
1.2.4）。
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1.1.4影响金属的塑性与变形抗力的主要因素
1.化学成份和组织对塑性和变形抗力的影响 2.变形温度对塑性和变形抗力的影响 3.
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第第11章章 冲冲压压变变形形的的基基本本原原理理
1.2 塑性变形的力学基础
外力
内力
模具
毛坯
零件
1.2.1 一点的应力应变状态
1) 2 0时，称平面应变(或称平面变形),由上式可得出: 2 (1 3 ) / 2
2) 10,且 2 3 0时， 材料受单向拉应力,由上式可得:
10, 2 3 (1/ 2)1
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第第11章章 冲冲压压变变形形的的基基本本原原理理
第第11章章 冲冲压压变变形形的的基基本本原原理理
1.3冲压成形时变形毛坯的力学特点与分类
1.3.1 变形毛坯的分区(如图1.3.1)
1.3.2 变形区的应力应变特点
1. 冲压毛坯两向受拉应力的作用
(可分两种情况)：
r θ 0,且 t 0 θ r 0,且 t 0
（如图1.3.2Ⅰ象限）
不破坏其完整性的能力。 塑性指标：常用的塑性指标有
延伸率
LK L0 100% L0
断面收缩率 A0 AK 100%
A0
2.变形抗力
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。
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﹡改变毛坯与模具表面的摩擦条件
﹡其他工艺措施
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1.4 板料冲压成形性能及冲压材料
1.4.1 板料的冲压成形性能
冲压成形性能: 板料对各种冲压成形加工的适应能力。 抗破裂性、 贴模性、定形性
成形极限 冲压件形状尺寸精度
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1.1金属塑性变形的基本概念
在外力的作用下，金属产生形状和尺寸变化为变形，变形 分为弹性变形与塑性变形。
1.1.1塑性变形的物理概念
外力破坏原子间原有的平衡状态，造成排列的畸变，引起 金属形状和尺寸的变化。
r 0 θ , t 0且 r θ
（如图1.3.2）
θ
0
r,t
0且 θ
r
4.冲压毛坯变形区受异号应力的作用，而且压应力的绝对值
大于拉应力的绝对值。 (可以分为两种情况)
r
0
θ,t
0且 θ
r
θ 0 r , t 0且 r θ
综上所述：冲压变形可分为伸长类变形和压缩类变形 （如图1.3.3）。
2.冲压毛坯变形区受两向压应力的作用
r θ 0,且 t 0 （如图1.3.2Ⅲ象限）
θ r 0,且 t 0
来自百度文库
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3.冲压毛坯变形区受异号应力的作用，而且拉应力的绝对值
大于压应力的绝对值。(可以分为两种情况)
第第11章章 冲冲压压变变形形的的基基本本原原理理
本章学习要求：
1.掌握金属塑性变形的基本概念； 2.掌握板料冲压性能和常见的冲压材料； 3.了解塑性变形的力学基础和冲压成形方法的力学特点。
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第第11章章 冲冲压压变变形形的的基基本本原原理理
1.1金属塑性变形的基本概念 1.2金属塑性变形的力学基础 1.3冲压成形时变形毛坯的力学特点与分类 1.4板料冲压成形性能及冲压材料
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1.2.3 塑性变形时应力与应变的关系
单向拉伸应力-应变曲线(如图1.2.5)
增量理论 d1 d 2 d 2 d3 d3 d1 C 1 2 2 3 3 1
全量理论 1 2 2 3 3 1 C 1 2 2 3 3 1
例：全量理论分析应力应变关系
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1.3.3 冲压成形过程中变形趋向性及其控制
1.变形趋向性(如图1.3.4) 弱区必先变形，变形区应为弱区
2.变形趋向性的控制 ﹡合理地确定毛坯尺寸（图1.3.5
图1.3.6 ）
﹡正确设计模具工作部分形状和尺寸
1.2.4硬化与硬化曲线
1.硬化 材料的强度指标随变形程度的增加而增加,塑性随之降低。
2.硬化曲线 实际应力曲线与假象应力曲线 （如图1.2.6） 几种常用冲压板料的硬化曲线（如图1.2.7）
硬化指数是表明材料冷变形硬化的重要参数，对板料的冲
压性能以及冲压件的质量都有较大的影响。
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1.4.2板材冲压成形试验的试验方法
板料冲压性能试验方法通常分为三种类型：力学试验、金 属学试验（统称间接试验）和工艺试验（直接试验）。
1.一点的应力状态 (如图1.2.1)
2.
体积不变定律： 1 2 3 0
三个推论：
﹡塑性变形时，只有形状的变化，而无体积的变化；
﹡无论什么应变状态，其中一个主应变的符号与另外两个
主应变的符号相反；
﹡已知两个应变就可求第三个应变。
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1.1.2塑性变形的基本方式
滑移 \孪生 \多晶体的塑性变形（变形后形成纤维组织、变 形织构）(如图1.1.1)
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1.1.3金属的塑性与变形抗力
1.塑性及塑性指标 塑性：指金属在外力的作用下，能稳定的发挥塑性变形而