文档介绍：第二章冷冲压变形基础
第一节冷冲压变形的基本原理概述
第二节冷冲压材料及其冲压成形性能
第一节冷冲压变形的基本原理概述
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
对于大多数金属,总的影响趋势是:随着温度的升高,塑性增加,变形抗力下降。所以在冲压工艺中,有时也采用加热成形的方法,提高材料的塑性,增加在一次成形中所能达到的变形程度;降低材料的变形抗力,减轻设备和工装的负担。
第一节冷冲压变形的基本原理概述
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
图2-1 碳钢塑性随温度变化曲线
应变速率是指单位时间内应变的变化量。一般来说,由于塑性变形需要一定的时间来进行,因此应变速率太大,塑性变形来不及在塑性变形体中充分扩展和完成,而是更多地表现为弹性变形,致使变形抗力增大。又由于断裂抗力基本不受应变速率的影响,所以变形抗力的增大就意味着塑性的下降,如图所示,高速下的极限变形程度δ1显然小于低速时的δ2。
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
图2-2 应变速率对变形抗力和塑性的影响示意图
1—高速 2—低速
塑性变形是在力的作用下产生的,宏观上是力与塑性变形的关系,实际上是变形体微观质点应力和应变状态关系的表现。施加不同形式的力,在变形体中就有不同的应力状态和应变状态,从而表现出不同的塑性变形行为。
、应变状态
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
同一种材料,在其他条件相同时,尺寸越大,塑性越差,变形抗力越小。这是因为材料尺寸越大,组织和化学成分越不均匀,且内部缺陷也越多,应力分布也不均匀。例如厚板冲裁,产生剪裂纹时凸模挤入板料的深度与板料厚度的比值比薄板冲裁时小。
一、影响金属塑性和变形抗力的因素
弹性变形时,物体体积的变化与平均应力成正比。实践证明,塑性变形的物体之体积保持不变,塑性变形以前的体积等于其变形后的体积,可表示为
二、塑性变形体积不变条件
ε1+ε2+ε3=0
式中ε1、ε2、ε3——塑性变形时的三个主应
变分量。
由体积不变条件可看出,主应变图只可能有三类:①具有一个正应变及两个负应变;②具有一个负应变及两个正应变;③一个主应变为零,另两个应变之大小相等符号相反。
二、塑性变形体积不变条件
图2-3 主应变图
2
三、塑性条件(屈服准则)
屈雷斯加屈服准则的数学表达式是
τmax=
=
σmax-σmin
σs
2
式中τmax——质点的最大切应力;
σmax、σmin——代数值最大、最小
的主应力;
σs——金属在一定的变形温度、变
形速度下的屈服点。