各向異性板材成形性能的實驗研究

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1、塑性加工技術(shù)555!"#$%&’()*+&,-%.’/,)")-0文章編號："-7)6#")"（)##,）#/6##,"6#/各向異性板材成形性能的實驗研究扶祝華，張有富（長沙重型機器廠，湖南長沙,"##",）摘要：通過對一批國產(chǎn)的和進口的低碳鋼板材進行拉伸和脹形試驗，研究了這種具有各向異性的軋制板材的沖壓成形性能。結(jié)果表明，對于各向異性材料，沖壓成形時破裂較易在應(yīng)變比小的方位發(fā)生；等雙拉應(yīng)力狀態(tài)與等雙拉應(yīng)變狀態(tài)一般是不對應(yīng)的，但在極值方位!$,08處相互對應(yīng)；而不同方位的硬化指數(shù)’值與破裂方位關(guān)系不明顯。關(guān)鍵詞：

2、機械制造；板材沖壓；各向異性；成形極限；研究中圖分類號：9:/&-%,"文獻標(biāo)識碼：;&前言中的一個重要研究方向，不僅具有重要的理論與學(xué)成形極限問題一直是塑性成形理論在板材沖壓術(shù)意義，而且與沖壓生產(chǎn)的發(fā)展息息相關(guān)，對提高沖壓件的成形質(zhì)量，降低板材消耗和廢品率均有著明顯的經(jīng)濟效益。收稿日期：)##/6")6")早在)#世紀(jì)-#年代，122324("’)*通過脹形試驗和作者簡介：扶祝華（".--6），女，工程師，從事鍛壓生產(chǎn)工藝與模具設(shè)計板材沖壓生產(chǎn)得出了雙向拉應(yīng)變區(qū)域的實驗臨界成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!過凹?？?、下模板中心孔落入料箱。一般來說，凹模圓角半徑盡可能大些，以便金屬$%!壓邊圈流動，降低極限拉深系數(shù)，提高拉深件質(zhì)量。但半徑壓邊圈的作用是使毛坯拉入凹模圓角以前，保太大，會減小壓邊面積，易造成拉深件側(cè)壁起皺。對持穩(wěn)定狀態(tài)，防止拉深時制件側(cè)壁起皺。是否需要采于儀器盒拉深件推薦其凹模圓角半徑為()*：用壓邊圈，由被拉深件毛坯的相對厚度來決定，對于%$&!$-%,++儀器盒拉深件，因其毛坯相對厚度!"#!"##$#%&’查（)）凸模圓角半徑&文獻()*可知，應(yīng)采

4、用壓邊圈。按生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，盡可能比凹模圓角半徑小，推$%$凸凹模間隙薦&$-++。長方盒件拉深時，其上部尺寸變厚，底部圓角處變薄，因此，一般拉深凸凹模間間隙必須大于材料的#結(jié)論厚度。間隙過小，拉深毛坯受阻力大，盒底易拉裂，加隨著醫(yī)療器械的廣泛應(yīng)用發(fā)展，產(chǎn)品價格競爭速凹模的磨損；間隙過大，拉深毛坯易起皺。這都會日趨激烈，對于儀器盒采用單工序拉深模加工，是一造成沖壓件失效。最佳方法。它既能減少設(shè)備投資，且模具制造簡單方長方盒件拉深凸凹模間隙又分直邊和圓角兩部便，從而大大降低了成本，經(jīng)濟效益顯著。分。儀器盒第二次拉深凸凹

5、模的間隙，經(jīng)查文獻()*參考文獻得：("*王孝培%沖壓設(shè)計資料%北京：機械工業(yè)出版社，".&/%$直$!$#%&++()*萬戰(zhàn)勝，等%沖壓工藝及模具設(shè)計%北京：中國鐵道出版社，"..0%$圓$"%,)!$"%",++因直邊部分壁厚增大比圓角部分小，所以凸凹模間隙從直邊到圓角應(yīng)均勻過渡。$%#凸凹模圓角半徑（"）凹模圓角半徑%鍛壓裝備與制造技術(shù)·,"·!""#年第$期塑性加工技術(shù)!"#$%&’()*+&,-%.’/,)")-0TTT形極限，他研究了板平面內(nèi)破裂處的最大主應(yīng)變和表I試驗板材不同方位的單向拉伸性能參數(shù)最小

6、主應(yīng)變，提出了成形極限圖（!"#）的概念。稍取樣方位R屈服強度抗拉強度伸長率硬化指數(shù)塑性應(yīng)后，$%%&’()、*+),+-及./01+-2+根據(jù)3’(4,和5(00材料#"A（N.C/）"2（N.C/）!I>NS!變比"的分散與集中的塑性拉伸失穩(wěn)概念，提出了6++0+-7>O=G>MQ9=HMG=HMQ>M=IIM=?Q$%%&’()成形極限理論曲線89:;<。=>世紀(jì)?>年代，==MFO=GG99GMG9>M=>M=9IM>>9*0/&@(-5/A+B與C+,+-.+,DE+-根據(jù)5(00的各向異國產(chǎn);FO=?=

7、M999M;I=?MQ>M=9>MQHQ性理論，進一步獲得了正交各向異性材料的成形極冷軋限理論曲線8F<。國內(nèi)學(xué)者也在此領(lǐng)域開展了較深入的G?MFO=H>MQ99?M>=QMG>M=FIM9;9低碳研究8G7H<。H>O=QHM?9=QMH9>MI>M=IIM;F?鋼板但是，上述研究都是建立在應(yīng)力主軸與各向異平均=?GMI99;M==HMI9>M=9IMIF=性軸相互重合的假設(shè)條件上的，然而在實際生產(chǎn)與>OI;QM=9>?M99FM9>M=G=MI;9實驗研究中發(fā)現(xiàn)，很多情況下，與應(yīng)力主軸相關(guān)的破日本==MFOIF

8、HMI9IQM;9FM?>M=GIMH;?裂點并不一定與各向異性軸重合，應(yīng)力主軸與各向進口;FOIG>M=9=FM999MG>M=FIM;?G異性軸之間往往存在著一個夾角，如圖I所示。因冷軋G?MFOIFHM=9IFM>99M;>>M=FIM?;Q此，必須根據(jù)實際情況來研究各向異性材料的成形低碳H>OIF;M?9>FMQ9=M?Q>M=F=M=FG鋼板特點，