板料成形学及工程应用——考试1

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1、一、简述反映板料成形性能（极限）的各种物理量定义及物理意义。反映板料成形性能（极限）的各种物理量有：屈服强度、抗拉强度、屈强比、极限延伸率、厚向异性指数（塑性应变比）、加工硬化指数，断面收缩率。（1）加工硬化指数硬化指数n是板材在塑性变形过程中变形强化能力的一种量度，在双对数坐标平面上，硬化指数n是材料真实应力应变关系曲线的斜率。硬化指数的物理意义是材料在塑性变形时的硬化强度。n值是评价板材冲压拉伸类成形性的有效实验参数。n数值大时，能推迟拉伸失稳点的到来，因此对胀形、扩孔、翻边及拉深壁部和底部

2、圆角半径处等拉伸类工艺均有好的影响，且影响较大。（2）厚向异性指数（塑性应变比）由于板料轧制时出现的纤维组织等因素,板料的塑性会因方向不同而出现差异,这种现象称为板料的塑性各向异性。厚向异性指数,又称厚向异性系数、塑性应变比。r是评价板料性能，特别是评价板材拉深成形性能的重要材料参数。r值反映了板材在板平面方向和板厚方向由于各向异性而引起的应变能力不一致的情况，它反映了板材在板平面内承受拉力或压力时抵抗变薄或变厚的能力。塑性应变比r是在做板料拉伸试验时,当试样均匀伸长为15%左右情况下,将宽度方

3、向的应变εb与厚度方向的应变εt相比得到的，即r===b0、b—分别为拉伸前后板料宽度,t0、t—分别为拉伸前后板料厚度l0、l—分别为拉伸前后板料长度,εl—为长度方向应变值。厚向异性指数表明在同样受力条件下板料厚度方向上的变形性能。如果当材料r=1时，为厚向同性材料；当r>1时，板料宽度比厚度方向变形容易。r值越大，表示板料越不易在厚度方向变形，也就是越不易变薄或增厚；反之，r值越小，越易在厚度方向变薄或增厚。因此，若增大r值，使板料易于在宽度方向变形，则可减少起皱，有利于拉延进行和产品质量

4、的提高。同样，材料r值大，板料受拉时，厚度不易变薄，因而也不易产生拉裂。r值越大，筒形件的拉延极限变形程度增大。因此，板料的拉延性能越好。r数值大主要对压缩类工艺的成形有良好作用，且影响较大。，而对胀形等拉伸类工艺的成形虽有一定好处，但影响不大。（3）屈服强度使金属屈服所需的外应力称为金属的屈服强度。因此，金属屈服强度是金属抵抗塑性形变的能力的量度。屈服强度小，材料容易屈服，则变形抗力小，所需变形力小，并且屈服强度小，在压缩类变形时，因易于变形而不易出现起皱，弯曲变形后回弹也小，即贴模性和定形性

5、也好。如果板料拉伸曲线不具有明显的屈服点(屈服平台)，可以取残余应变0．002时的名义应力。屈服强度一般与拉伸类成形性能成反比关系，且愈低其成形形状的稳定性愈高。（1）抗拉强度抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。在拉伸过程中，当拉伸力达到最大值时，试样的拉伸变形由均匀变形阶段进入局部变形阶段，称这种状态为塑性拉伸失稳。在塑性拉伸失稳时，出现缩颈。抗拉强度较高者另冲压成形性能较高，但冲压成形力更大。（2）屈强比=它对冲压成形性能影响较大。屈强比小，说明小而大，允许的塑性变形区间大，即

6、易于产生塑性变形而不易破裂，对所有冲压成形都是有利的。拉深时若板料的屈服极限低，则变形区的切向压应力小，材料的起皱趋势也小，因而防止起皱的压边力和摩擦损失都相应降低，故对提高极限变形程度是有利的。（3）延伸率　　　单向拉伸时延伸率δll定义为：δl=（l-l0）/l0=eEl-1式中:l0、l试件标距拉伸前后长度；εl试件长度方向真实应变,εl=εr=εl（εl，εr，εl分别为纵向，横向和厚向的应变。将细颈时εl=n代入上式得极限延伸率δl，则δl=en–1双向等拉时,最大主应变是厚向应变。延

7、伸率δl可定义为δl=（t0-t）/t0=1–eε延伸率值越大，对成形越有利。（7）断面收缩率断面收缩率：Φ=,值越大，对成形越有利。一、简述（1）各种因素是怎样影响冲裁模间隙大小的？（2）冲裁间隙对制件质量的影响。(一)影响冲裁模间隙大小的因素有：模具安装精度、模具加工精度、导向零件的选择、滑动比滚动的低。（1）模具加工、安装精度不高，才会直接影响到冲裁模间隙的大小。（2）模具和冲压设备使用时间。随着模具和冲压设备使用，模具的磨损，设备的各种变形等都会影响到模具的间隙。（3）选择导向性好的零件

8、，则冲裁模具间隙较为合理。（4）闭模与开模过程中的滑动摩擦比滚动摩擦对冲裁模间隙的影响小。（5）材料的选择。硬材料选择较大的间隙，软材料选择较小的间隙。(二)间隙对冲裁件质量的影响包括对断面质量、尺寸精度、形状即弯曲度的影响。（1）间隙对断面质量的影响（如右图所示）a—Z过小，断面平直，双光亮带，挤长毛刺薄，易去除。b—Z合理，有一定的斜度，比较平直，光洁，光亮带1/2-1/3。间隙对断面质量的影响c—Z过大，斜度大，粗糙，光亮带小，拉长毛刺厚，难去除。从工件的断面可以判断间隙合理否。（2）间隙