1、汽车覆盖件基本知识补充汽车覆盖件基本知识补充u金属塑性变形的力学基础u板料冲压工艺基础金属塑性变形的力学基础u拉伸试验曲线n（一）拉伸图和条件应力一应变曲线金属塑性变形的力学基础u一、拉伸试验曲线n（一）拉伸图和条件应力一应变曲线n第一阶段为弹性变形阶段oen第二阶段为屈服阶段ecn第三阶段，曲线的cb，。塑性变形在试件整个标距内均匀分布，随着应变的增加，应力也增加，沿着曲线cb达到最高点b低碳钢的拉伸图或条件低碳钢的拉伸图或条件应力一应变曲线应力一应变曲线金属塑性变形的力学基础u一、拉伸试验曲线n（一）拉伸图和条件应力一应变曲线n第四阶段出现在b点以后，此时试件出现局部收缩现象缩颈，这时变形
2、集中在缩颈部分，出现了单向拉伸的塑性失稳现象。继续拉伸，缩颈部分的断面逐渐缩小，致使载荷减小，曲线下降，直到拉断点k为止低碳钢的拉伸图或条件低碳钢的拉伸图或条件应力一应变曲线应力一应变曲线金属塑性变形的力学基础u一、拉伸试验曲线n（二）拉伸时的真实应力一应变曲线板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u一、冲压变形区的主应力图和主应变图n在冲压成形过程中，可以把变形坯料划分成变形区和传力区（传力区既可以是已变形区，也可以是待变形区）两个主要部分。在对板料的受力情况和变形特点进行定性分析时，借助于变形区的变形力学简图来进行，可在一定程度上满足工艺分析和质量控制的要求。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u一
3、、冲压变形区的主应力图和主应变图n变形力学简图就是主应力图和主应变图的总称，一般可通过分析的方法来建立。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u一、冲压变形区的主应力图和主应变图n根据模具对坯料的作用，确定变形区内占主导地位的强制变形的性质。再根据应力一应变关系来确定主应力的正负（拉为正，压为负），当主导的强制变形为伸长变形时，这个方向的主应力一定是拉应力板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u在伸长类变形中占主导的强制变形是正应变，所以这类变形的极限变形参数主要取决于板料的塑性，并且可用材料的塑性指标直接或间接地表示。因此冲压成形工艺要求板料具有较高的变形稳定性，即有较大的均匀伸长率和硬化指数。而对压缩
4、类变形而言，占主导的强制变形是负应变，其成形主要是靠材料纤维的压缩与厚度的增加来实现板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u所以这类变形的极限变形参数基本上与板材的塑性指标无关，通常是受坯料传力区承载能力的限制，有时则受变形区失稳起皱的限制。利用这种分类方法有利于从宏观上分析板料冲压成形的变形规律和成形性能，有助于研究、分析冲压变形缺陷的产生机理和防止方法。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u当然，实际生产中的冲压成形，特别是汽车覆盖件的冲压成形常常都是相当复杂的，可能同时存在几个不同性质的变形区。对于这样的冲压成形方法，就不能简单地认为它属于伸长类变形还是压缩类变形，因为同一坯料上的不同变形区具有不
5、同的变形特点，应视具体情况进行综合分析。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u板料的成形极限n板料的成形极限是指板料在冲压成形工艺中所能达到的最大变形程度。板料所能达到的变形程度愈大，即成形极限越高，说明板料的冲压性能越好。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u板料的成形极限n具体成形工艺的成形极限一般受到变形区变形极限和传力区承载能力的制约。但概括而论，板料在成形过程中出现两种失稳现象：一种是拉伸失稳，即板料在拉应力作用下产生，板厚方向主应力，并引入比值的局部塑性失稳（颈缩）或断裂；另一种是压缩失稳，即板料在压应力作用下产生的起皱现象。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u成形极限图FLD（Formin
6、g Limit Diagram)n是通过试验方法来确定的。试验前在板料毛坯表面作出直径为d0的小圆圈坐标网格，随着变形程度的增加这些网格逐渐变成椭圆。在最先出现集中颈缩或破坏区，测量并计算出椭圆的长、短轴应变，即可得出在此应变状态下的临界点。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u成形极限图FLD（Forming Limit Diagram)板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u成形极限图FLD（Forming Limit Diagram)n通过改变毛坯的形状、尺寸和润滑条件等方法来改变各应力值之比，再测得不同应变状态下的临界点。当取得足够多的试验数据后，以椭圆长轴和短轴的应变为纵、横坐标，则可作出成形
7、极限图。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u成形极限图FLD（Forming Limit Diagram)n试验表明，在以拉为主的变形方式下，许多塑性材料（如软钢、铜、铝、黄铜等）存在着如图所示形式的成形极限图。如应变在临界区域上方，零件将发生破裂；应变在临界区域下方，零件则安全成形。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u成形极限图FLD（Forming Limit Diagram)n在实际中可应用成形极限图来判别复杂冲压成形件（如覆盖件）的工艺设计是否合理，并实施工艺规程的改进。如在成形零件上取若干点，按上述圆圈坐标网格法，测出其长、短轴应变后，与成形极限图比较，如应变落在破裂区，则可采用改进工艺的相应措施来增加短轴方向应变量（指绝对值）。板料冲压工艺基础板料冲压工艺基础u成形极限图FLD（Forming Limit Diagram)n在实际中可应用成形极限图来判别复杂冲压成形件（如覆盖件）的工艺设计是否合理，并实施工艺规程的改进。如在成形零件上取若干点，按上述圆圈坐标网格法，测出其长、短轴应变后，与成形极限图比较，如应变落在破裂区，则可采用改进工艺的相应措施来增加短轴方向应变量（指绝对值）
