沖壓性能及成形極限

沖壓性能及成形極限第一頁，共九頁，2022年，8月28日二、沖壓成形區(qū)域劃分變形趨向性：拉深、平底凸模脹形、圓孔翻邊及擴孔所用模具相同，但毛坯直徑不同，或預(yù)制孔直徑不同，則拉深和脹形可相互轉(zhuǎn)變，脹形和擴孔翻邊可相互轉(zhuǎn)變，或兩種變形復(fù)合。四種典型工藝：拉深剛性凸模脹形伸長類翻邊彎曲復(fù)雜零件的成形經(jīng)常可視為兩個或兩個以上的復(fù)合第二頁，共九頁，2022年，8月28日三、沖壓成形性能劃分破裂的三種方式：

1）破裂－由于板料所受拉應(yīng)力超過強度極限引起的破裂。

2）破裂－由于板料的伸長變形超過材料的局部延伸率引起的破裂。

3）彎曲破裂－由于彎曲變形區(qū)的外層材料中拉應(yīng)力過大引起的破裂。破裂特點：拉深破裂出現(xiàn)在傳力區(qū)，脹形破裂出現(xiàn)在變形區(qū)。因此板料拉深和脹形時對破裂的抵抗能力不同。

第三頁，共九頁，2022年，8月28日四、板材的基本性能指標(biāo)及其與沖壓成形性能的關(guān)系基本性能：由單向拉深試驗獲得。1、屈服極限小，材料易屈服、回彈小，貼模性和定型性好。2、屈強比小，塑性變形階段長，有利于沖壓成形。3、均勻延伸率均勻延伸率大，均勻變形程度大，抗拉伸失穩(wěn)性能好。第四頁，共九頁，2022年，8月28日4、總延伸率

總延伸率大，變形程度大，抗破裂性好5、應(yīng)變硬化指數(shù)n

n值不僅提高局部應(yīng)變能力，且使應(yīng)變均勻。

n值大增大成形極限分散性頸縮失穩(wěn)集中性頸縮失穩(wěn)6、塑性應(yīng)變比（厚向異性系數(shù)）R

、n是板料兩個特定成形指標(biāo)；平面內(nèi)易于變形，厚度減薄輕。7、凸耳參數(shù)（面內(nèi)異性系數(shù)）該值大，拉深件口部嚴(yán)重不平齊，需修邊切除。第五頁，共九頁，2022年，8月28日五、沖壓成形性能試驗方法與指標(biāo)1、脹形成形性能試驗（杯突試驗）（Eriohsen試驗）指標(biāo)：用破裂時凸包高度IE值評價。IE值越大，脹形成形性能越好。2、擴孔成形性能試驗（KWI擴孔試驗）指標(biāo)：用破裂時極限擴孔率值評價。3、拉深成形性能試驗

（1）圓柱形平底凸模沖杯試驗（Swift平底沖杯試驗）指標(biāo)：用拉破時極限拉深比LDR評價。

（2）TZP試驗指標(biāo)：用拉深潛力T值評價。第六頁，共九頁，2022年，8月28日4、彎曲成形性能試驗指標(biāo)：用外表面破裂時的最小相對彎曲半徑值評價。

最小相對彎曲半徑=5、“拉—脹”復(fù)合成形性能試驗（福井杯錐試驗）指標(biāo)：用杯底破裂時杯口平均直徑評價，稱為CCV值。

第七頁，共九頁，2022年，8月28日六、塑性拉伸失穩(wěn)理論1）分散性頸縮（Diffusenecking)：載荷開始隨變形增大而減小，由于應(yīng)變硬化，這種頸縮在一定尺寸范圍內(nèi)可以轉(zhuǎn)移，使材料在這個范圍內(nèi)產(chǎn)生亞穩(wěn)定的塑性流動，故載荷下降比較緩慢。肉眼觀察不到。2）集中性頸縮（Localizednecking)：應(yīng)變硬化不足以使頸縮轉(zhuǎn)移，應(yīng)力增長率遠小于承載面積的減小速度，故載荷隨變形程度的增大而急劇下降。肉眼可以觀察到。1、拉深失穩(wěn)的概念和類型第八頁，共九頁，2022年，8月28日2、失穩(wěn)判據(jù)1）單向拉伸：2）雙向拉伸：（1）分散性失穩(wěn)（Swift判據(jù)）材料的強化率恰好等于截面減縮率。（寬向失穩(wěn)）（2）集中性失穩(wěn)（Hill