金属塑性成形实验报告.docx

板料成形性能测试试验
姓名:
学号:
班级:
航空宇航制造工程系
机电学院
西北工业大学
原理
成形极限图
板料冲压成形性能包含抗破裂性、 贴模性和定形性。 影响板料冲压成形性能原因较多, 如材料性能、 零件和冲模几何形状和尺寸、 变形条件（变形速度、 压边力、 摩擦和温度等）和冲压设备性能和操作水平等。
板料贴模性是指板料在冲压过程中取得模具形状能力, 定形性是指零件脱模后保持其在模具内所取得形状能力。 影响贴模性原因通常有成形过程中发生内皱、 翘曲、 塌陷和鼓起等, 这些几何面缺点会使贴模性降低。 在影响定形性诸原因中, 回弹是最关键原因。 零件脱模后, 常因回弹较大而产生较大形状偏差。 板料贴模性和定形性好坏是否, 是决定零件形状尺寸正确度关键原因。
抗破裂性则通常被作为评定板料冲压成形性能指标。 板料在成形过程中会出现失稳现象, 即拉伸失稳和压缩失稳。 拉伸失稳是板料在拉应力作用下局部出现颈缩或破裂; 压缩失稳是板料在压应力作用下出现皱纹。 板料在失稳前能够达成最大变形程度通常称为成形极限。
成形极限分为总体成形极限和局部成形极限。 总体成形极限反应板料失稳前一些特定总体尺寸能够达成最大变形程度, 如极限拉深系数、 极限胀形高度和极限翻边系数等均属于总体成形极限。 总体成形极限常见作工艺设计参数。 局部成形极限反应板料失稳前局部尺寸能够达成最大变形程度, 如成形时局部极限应变即属于局部成形极限。
成形极限图（Forming Limit Diagrams,缩写FLD）是板料在不一样应变路径下局部失稳极限和（工程应变）或和（真实应变）组成条带形区域或曲线, 它全方面反应了板料在单向和双向拉应力作用下局部成形极限, 由Keeler和Goodwin等人在60年代中期提出。 成形极限图为定性和定量研究板料局部成形性能奠定了基础。 在此之前, 板料多种成形性能指标或成形极限大多以试样一些总体尺寸改变到某种程度（如发生破裂）来衡量, 而这些总体成形性能指标或成形极限不能反应板料上某一局部危险区变形情况。
成形极限曲线将整个图形分成如1所表示三个部分: 安全区、 破裂区及临界区。
ε1%
图1 成形极限图
成形极限图既可在实际冲压生产中积累数据确定, 也可经过试验方法确定。 试验时, 首先在试件表面复制网格圆图案 （图2）, 然后冲压试件直到破裂, 测量破裂部位或其周围网格圆变形后长、 短轴尺寸（图3）, 计算失稳极限应变。
图2 网格圆图案
网格圆畸变出现三种情况:
图3 网格圆畸变
失稳极限应变计算方法:
工程应变: 真实应变:
式中: ——网格圆初始直径;
——网格圆畸变后长轴尺寸;
——网格圆畸变后短轴尺寸;
成形极限图能够用来评价板料局部成形性能, 成形极限图应变水平越高, 板料局部成形性能越好。 从成形极限图所在主应变平面原点引一条直线和其相交, 交点坐标就是板料在该直线代表应变路径下所能达成失稳极限应变。 将成形