文档介绍：、冲模
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第二章冷冲压变形基础
(屈服准则)
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 P9
第二节 冷冲压材料及其冲压成形性能 P20
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
指引起塑性变形的单位变形力。
指金属在外力的作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。
塑性：
变形抗力：
影响因素：
变形温度、应变速率、应力应变状态和尺寸因素。
第二章冷冲压变形基础
对于大多数金属,随着温度的升高，塑性增加，变形抗力下降。
温度的升高导致金属内部各种物理—化学状态的变化，使得金属的塑性和变形抗力发生改变。
由于金属和合金的种类繁多，温度变化引起的物理—化学状态的改变各不相同，所以温度对各种金属和合金塑性及变形抗力的影响规律也各不相同。如碳钢，在随温度升高塑性增加的总趋势下有几处相反的情况；图2-1
总之，为了提高材料的变形程度，减小材料的变形抗力，在确定变形温度时，必须根据不同材料的温度—力学性能曲线、加热对材料可能产生的不利影响（如氢脆、晶间腐蚀、氧化、脱碳等）以及材料的变形性质作出正确的选择。
第二章冷冲压变形基础
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 2-2所示。
压力机滑块的移动速度越高，则工件的应变速率越大。因此在实际应用中，可依据上述影响规律来选用塑性成形设备的工作速度。通常是：
1）对于形状简单的小零件，因为变形程度小，一般可以不考虑速度因素。
2）对于大型复杂零件的冲压成形，宜用低速压力机。
4）对于应变速率比较敏感的材料，如不锈钢、耐热合金、钛合金等，加载速度不宜超过 /s。
3）对于加热成形工序，如加热拉深、加热缩口等，宜用低速。
第二章冷冲压变形基础
、应变状态
应力状态对金属的塑性有很大的影响，主要取决于主应力状态下静水压力的大小，静水压力越大，亦即压应力的个数越多、数值越大时，金属表现出的塑性越好。相反，如拉应力的个数越多、数值越大，即静水压力越小，则金属的塑性越差。
在主应力状态中，静水应力 σm=(σ1+σ2+σ3)/3
的绝对值越大，则变形体的变形抗力越大。
应变状态对金属的塑性也有一定的影响。在主应变状态中，压应变的成分越多，拉应变的成分越少，越有利于材料塑性的发挥；反之，越不利于材料塑性的发挥。这是因为材料的裂纹与缺陷在拉应变的方向易于暴露和扩展，沿着压应变的方向则不易暴露和扩展。
如：铅在三向等拉应力作用下很脆，而大理石在三向压应力作用下却能产生较大的塑性变形。
第二章冷冲压变形基础
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。
第二章冷冲压变形基础
塑性变形的物体其体积保持不变，即塑性变形以前的体积等于其变形后的体积，可表示为： ε1+ε2+ε3= 0
ε1、ε2、ε3——塑性变形时的三个主应变分量
上式即为塑性变形体积不变条件，它反映了三个塑性主应变值之间的相互关系。
由体积不变条件可看出，主应变图只可能有三类：
①具有一个负应变及两个正应变；②具有一个正应变及两个负应变；③一个主应变为零，另两个应变之大小相等符号相反。
图 2-3 主应变图
第二章冷冲压变形基础
(屈服准则)
对复杂应力状态，就不能仅仅根据某一个应力分量来判断一点是否已经屈服，而要同时考虑各应力分量的综合作用。那么，在复杂应力状态下，各应力分量之间符合某种关系时，才能同单向应力状态下试验确定的屈服点σs等效，从而使物体由弹性状态进入塑性状态，此时应力分量之间的这种关系就称为塑性条件，或称屈服准则。
在外力作用下，金属由弹性变形过渡到塑性变形（即开始屈服），主要取决于变形金属的力学性能和所受的应力状态。在其它条件相同时，金属的屈服只