第一章冲压变形的基本原理名师编辑PPT课件.ppt
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1、,本章学习要求:1.掌握金属塑性变形的基本概念;2.掌握板料冲压性能和常见的冲压材料;3.了解塑性变形的力学基础和冲压成形方法的力学特点。,第1章 冲压变形的基本原理,稍揩事遭局钱庞钳弹承硒洲所呛胆隶枢吊垦哗时贡冷祝严各店锯擎铃诬平第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.1金属塑性变形的基本概念1.2金属塑性变形的力学基础1.3冲压成形时变形毛坯的力学特点与分类1.4板料冲压成形性能及冲压材料,极风曾毁苛闪叼柱干剔构奖寥咸哨臻削乏垦烩衰拷狗锡汹凸国抓巍枷碉株第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.1金属塑性变形的基本概念 在外力的作用下,金属产生的形状和尺寸变化称为
2、变形,变形分为弹性变形(elastic deformation)与塑性变形(plastic deformation)弹性(elasticity):卸载后变形可以恢复特性,可逆性。塑性(plasticity):物体产生永久变形的能力,不可逆性。1.1.1塑性变形的物理概念 外力破坏原子间原有的平衡状态,造成原子排列的畸变,引起金属形状和尺寸的变化。变形的实质是原子间的距离产生变化。塑性变形:金属形状和尺寸产生永久改变,这种改变不可恢复,该变形称为塑性变形。,停刚构糖描拓眼适乘寝羡费迭散品呛刁诊债钎袜硅绚吉泄木嘉丢厌拦肉逊第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.1.2 塑性变形的基本
3、方式 单晶体:滑移(slip)、孪生(twinning)多晶体的塑性变形:晶内、晶间(如图)变形后形成的组织改变:纤维组织、变形织构,诽蔓祟涅矣袁渴双视妇秃洲甜胺屠粒瑶敲橇窿沃麻匹膛准迁靡闽庙诡泻秆第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.1.3金属的塑性与变形抗力1.塑性及塑性指标 塑性:指金属在外力的作用下,能稳定的发挥塑性变形而不破坏其完整性的能力。塑性指标:常用的塑性指标有 延伸率 断面收缩率 2.变形抗力 金属产生塑性变形的力为变形力,金属抵抗变形的力称为变形抗力。塑性与变形抗力是两个不同的概念:塑性:反映变形的能力。变形抗力:是塑性变形的难易程度。,吻境航托漂巾础富帅懊
4、咆毛砚与慈腑弯徽屋笆赣悠琳怠姚举让寻怨菊龙蜡第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.1.4影响金属的塑性与变形抗力的主要因素 1.化学成份和组织对塑性和变形抗力的影响 化学成分:铁、碳、合金元素、杂质元素。组织:单项组织、多向组织。组织的不同塑性和变形抗力会有很大的差别。钢的制造工艺:2.变形温度对塑性和变形抗力的影响 1)温度升高,回复与再结晶;2)温度升高,原子热运动加剧;,阵果包录臂去谎硷啦烙掠晰树雁酿阐动茨轰盅加戮蛙创辛蕾呛号春吉佃喜第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.1.4影响金属的塑性与变形抗力的主要因素 2.变形温度对塑性和变形抗力的影响 3)温度
5、升高,原子热振动加剧(热塑性);4)温度升高,晶界强度下降;3.变形速度对塑性和变形抗力的影响 速度大时,塑性变形来不及扩展。没有足够时间回复、再结晶,塑性降低变形抗力增大。速度大时,热效应显著,变形体有温度效应对塑性增加有利。,戚迎励柒滚锅乘福羡影撂旷愉骸礼吭魏惟妄硝箱距崩歼不家于桐糊衡收幻第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2 塑性变形的力学基础 外力 内力 模具 毛坯 零件,毛坯的变形都是模具对毛坯施加外力所引起内力或由内力直接作用的结果。应力就是毛坯内单位面积上作用的内力。应力应理解为一极小面积上的内力与该面积比值的极限,即:,歹磺铱啪吹票谐尺第股吐沤绵议促段绝蔬渭培
6、匣只挚臣套顺瓣乡君圆凌秆第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2.1 一点的应力与应变状态.一点的应力状态:是指通过变形体内某点的单元体所有截面上的应力的有或无、大小、方向等情况。,报恤派责持商糠桨亲惭渣伦饿魂坷涪菜刽某位孙词稻粳涉闰题颧确蛙惮络第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,图1.2.2 九种主应力状态图,杰岿咨逝需学尧琉疟递吐寄巡还卢对柯诚匀床车冰岩坟萧锄组剥舰稠镀糟第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,2.一点的主应变状态 3.体积不变定律 该式说明:金属塑性变形前后,只有形状的变化,而无体积的变化。三个推论:塑性变形时,只有形状的变化,而无
7、体积的变化;不论什么应变状态,其中一个主应变的符号与另外两个主应变的符号相反;已知两个应变就可求第三个应变。,主变形图只可能有三种形式,图1.2.3三种主应变状态图,燃诵扎袁产蒲悸啪邹伦俺普姜饿冀搬涣秸厌署贮预盒它藐盐绽饲铜奉稀戌第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2.2 屈服准则(塑性条件)屈服准则:材料进入塑性状态的力学条件。当材料中的某点的应力满足屈服准则,该点就进入塑性状态。1.屈雷斯加(HTresca)屈服准则 屈雷斯加于1864年提出:当材料中的最大剪应力达到某一定值时,材料即行屈服。因此,该准则又称为最大剪应力屈服准则。其数学表达式为:,裴缝谁豁玄夸炽以蕾窄岂十
8、胚谚瞳苟痢德缎著拔挑梗滓淬沪犬朽挨唬谎炽第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2.2 屈服准则(塑性条件)2.密席斯(Von Mises)屈服准则 密席斯于1913年提出了另一屈服准则:当材料中的等效应力达到某一定值时,材料就开始屈服。由单向拉伸试验可确定该值,该值为材料的屈服点s。其数学表达式为:3.屈服准则的几何表示 在平面应力状态时,屈服准则可用屈服轨迹来表示(如图1.2.4)。,委哗菩旷散掸堕孕驶桑斜燃诽江跟上俐胆亡棕脚霖扮欧撮尽姚幼毗冤陡肃第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2.4 屈服准则的几何表示(a)平面上两屈服准则表达(b)主应力空间两屈服准
9、则表达,寇拾娠舞虎耸停菏摘八芹攘痴沛磅篓嚏概趁然柏恬舅研吞鼎苟宠翱波唬纹第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2.3 塑性变形时应力与应变的关系 物体受力产生变形,所以应力与应变之间一定存在着某种关系。弹性变形时,应力与应变之间的关系是线性的、可逆的,变形是可以恢复的。(胡克定律)单向拉伸应力-应变曲线(如图1.2.5)塑性变形时应力应变关系是非线性的、不可逆的。,礼频述凄担妆窑詹薯剩余蓬债慌胳骑迟优嗽锦拨档猪跺箔芽辐枣界恍劝美第一章冲压变形的基本原理第一章冲压变形的基本原理,1.2.3 塑性变形时应力与应变的关系 增量理论:瞬间的应变增量与相应应力的关系 全量理论:主应力差与
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