金属塑性成形实验报告.docx

[键入文字]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板料成形性能测试实验材料成形性实验1/6一、、贴模性和定形性。影响板料冲压成形性能的因素较多,如材料性能、零件和冲模的几何形状与尺寸、变形条件(变形速度、压边力、摩擦和温度等)以及冲压设备性能和操作水平等。板料的贴模性是指板料在冲压过程中取得模具形状的能力,定形性是指零件脱模后保持其在模具内所取得的形状的能力。影响贴模性的因素通常有成形过程中发生的内皱、翘曲、塌陷和鼓起等,这些几何面缺陷会使贴模性降低。在影响定形性的诸因素中,回弹是最主要的因素。零件脱模后,常因回弹较大而产生较大的形状偏差。板料贴模性和定形性的好坏与否,是决定零件形状尺寸精确度的重要因素。抗破裂性则通常被作为评定板料冲压成形性能的指标。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。板料在失稳前可以达到的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。总体成形极限反映板料失稳前某些特定的总体尺寸可以达到的最大变形程度,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。总体成形极限常用作工艺设计参数。局部成形极限反映板料失稳前局部尺寸可以达到的最大变形程度,如成形时的局部极限应变即属于局部成形极限。成形极限图(FormingLimitDiagrams,缩写FLD)是板料在不同应变路径下的局部失稳极限1e和2e(工程应变)或1?和2?(真实应变)构成的条带形区域或曲线,它全面反映了板料在单向和双向拉应力作用下的局部成形极限,由Keeler和Goodwin等人在60年代中期提出的。成形极限图为定性和定量研究板料的局部成形性能奠定了基础。在此之前,板料的各种成形性能指标或成形极限大多以试样的某些总体尺寸变化到某种程度(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映板料上某一局部危险区的变形情况。成形极限曲线将整个图形分成如1所示的三个部分:安全区、破裂区及临界区。图1成形极限图100806040200-40-30-20-100102030??%?安全区破裂区临界区临界区40材料成形性实验2/6成形极限图既可在实际冲压生产中积累数据确定,也可通过实验方法确定。实验时,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,测量破裂部位或其附近的网格圆变形后的长、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的三种情况:图3网格圆畸变失稳极限应变的计算方法:工程应变:?????????????%100%**********dddeddde真实应变:?????????????????202210111lnln1lnlneddedd??式中:0d——网格圆初始直径;1d——网格圆畸变后的长轴尺寸;2d——网格圆畸变后的短轴尺寸;成形极限图可以用来评价板料的局部成形性能,成形极限图的应变水平越高,板料的局部成形性能越好。从成形极限图所在主应变平面的原点引一条直线与其相交,交点坐标就是板料在该直线代表的应变路径下所能达到的失稳极限应变。将成形极限图与应变分析的网格法结合起来,可用来分析解决许多现场生产问材料成形性实验3/6题