冷冲模设计 教学课件 作者 丁松聚 主编 第二章.pptVIP

第二章 冲压变形的基本概念 第一节 金属塑性变形概述 第二节 影响塑性及变形抗力的主要因素 第三节 超塑性成形简介 第四节 金属塑性变形的力学条件 第五节 冲压成形中的变形趋向性及其 控制 第六节 冷冲压材料及其冲压成形性能 第一节 金属塑性变形概述 第一节 金属塑性变形概述 第一节 金属塑性变形概述 第一节 金属塑性变形概述 第一节 金属塑性变形概述 第二节 影响塑性及变形抗力的主要因素 一、塑性与变形抗力的概念 二、金属成分与组织对塑性变形的影响 三、变形温度对塑性变形的影响 四、变形速度对塑性变形的影响 五、应力、应变状态及其对塑性变形的影响 一、塑性与变形抗力的概念 第三节 超塑性成形简介 第四节 金属塑性变形的力学条件 一、真实应力-应变曲线（硬化曲线） 二、屈服条件 三、塑性变形时的应力、应变关系 第六节 冷冲压材料及其冲压成形性能 一、板料的冲压成形性能和试验方法 二、冷冲压常用材料 在冲压过程中，变形区和传力区或者说弱区和强区在一定条件下可以互相转化，改变某些条件就可以实现对变形趋向性的控制，其措施如下： １）改变毛坯各部分的相对尺寸。２）改变模具工作部分的几何形状和尺寸。３）改变毛坯和模具之间的摩擦阻力。４）改变毛坯局部区域的温度。 钢球活座套的冲压工艺实例 ａ）落料 ｂ）拉深 ｃ）冲孔 ｄ）翻边 一、板料的冲压成形性能和试验方法 材料对各种冲压成形方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。材料的冲压成形性能好，就是指其便于冲压加工，单个冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大，生产率高，成本低，容易得到高质量的冲压件。板料冲压成形性能是一个综合性的概念，它包括抗破裂性、贴模性和定形性。 抗破裂性涉及板料在各种冲压成形工艺中的最大变形程度即成形极限，本书以后述及的极限拉深系数、极限胀形系数、极限翻边系数等都与材料的抗破裂性有关。板料的冲压成形性能愈好，板料的抗破裂性也愈好，其成形极限就愈高。 板料的贴模性是指板料在冲压过程中取得模具形状的能力。在冲压成形过程中，由于各方面因素的影响，板料会产生内皱、翘曲、塌陷和鼓起等几何面缺陷，使贴模性降低。 * * 固体材料受到外力作用，如果发生形状和尺寸的变化，这种现象称为变形，使物体产生变形的外力称为变形力。变形力去除后，能恢复原状的变形称为弹性变形；变形力去除后，不能恢复原状的变形称为塑性变形。金属材料在变形力的作用下，既能产生弹性变形，又能从弹性变形发展到塑性变形，它是一种具有弹、塑性的工程材料。一般说来，金属体在弹性变形时，其内部的原子位置发生变化，表现为原子的间距有微小的改变，从而引起了物体尺寸和形状的变化，变形力去除后，原子回到原来的平衡位置，该金属体就完全恢复了原来的形状和尺寸。当金属体受力较大，使原子偏离其原来的稳定平衡位置，而达到邻近的稳定平衡位置。在变形力去除后，原子就不再回到其原来位置，而是停留在邻近的稳定平衡位置上，因而变形就成为不可恢复的永久变形，这就是金属的塑性变形。 从金属学的观点来看，所有的固态金属都是晶体，各种固态金属的晶体结构并不完全相同。工业上常用的金属中，除少数具有复杂的晶体结构外，最常见的金属晶体结构有面心立方结构、体心立方结构和密排六方结构三种。 晶体中由原子组成的平面称为晶面，由原子组成的直线称为晶向，每种晶格不同晶面上的原子密度和不同晶向上的原子间距是不同的。 研究表明，单晶体的塑性变形主要通过滑移和孪生两种方式进行。最常见的方式为滑移，即晶体一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分产生滑移，这一晶面和晶向称为滑移面和滑移方向。一般说来，滑移面总是原子排列最密的面，滑移方向总是原子排列最密的方向。因为沿着原子分布最密的面和方向，滑移阻力最小。一个滑移面及其面上的一个滑移方向组成一个滑移系。每一个滑移系表示晶体在产生滑移时可能采取的空间位向。当其它条件相同时，金属晶体的滑移系愈多，则滑移时可能出现的滑移位向愈多，塑性就愈好。一般说来，面心立方和体心立方金属的滑移系较多，因此比密排六方金属的塑性好。 就理想的晶体结构而言，全部原子都是规则地排列在晶体的格点上。然而实际晶体总是存在着各种缺陷，引起晶格的畸变以及原子排列的不规则，最明显的是多晶体。这些缺陷包括位错、空位、间隙原子和置换原子等。晶界更是缺陷集中的区域。研究表明，有些缺陷对金属塑性变形有很大的影响，如晶体的滑移变形就是在切应力的作用下通过滑移面上的位错运动进行的。一个位错移到晶体表面形成一个原子间距的滑移量。同一个滑移面上许多位错移到晶体表面便形成明显的滑移线。许多滑移线在一起形成滑移带，这种滑移带常可