ch金屬塑性成型性能試驗(yàn)實(shí)用

會(huì)計(jì)學(xué)1ch金屬塑性成型性能試驗(yàn)實(shí)用鍛造成型性能衡量金屬原材料經(jīng)受鍛造成型的難易程度的一項(xiàng)工藝性能。狹義鍛造成型性能廣義鍛造成型性能貼膜性，定形性拉深性能脹形性能擴(kuò)孔性能彎曲性能復(fù)合成型性能（拉深＋脹形）局部成型性能（FLD）二.鍛造成型性能試驗(yàn)的內(nèi)容

第1頁(yè)/共58頁(yè)第二節(jié)金屬塑性成型性能試驗(yàn)的分類及目的直接試驗(yàn)方法間接試驗(yàn)方法

間接試驗(yàn)又稱基礎(chǔ)試驗(yàn)，是使材料進(jìn)行單純的變形過(guò)程，通過(guò)測(cè)定各種與材料成型性能相關(guān)的各種參數(shù)，把握其物理意義，掌握強(qiáng)度及變形特性。

通過(guò)特定的壓力設(shè)備，讓試樣所受到的應(yīng)力狀態(tài)和所產(chǎn)生的變形過(guò)程都與在實(shí)際加工中試樣所受的負(fù)荷和產(chǎn)生的變形過(guò)程相似，從而測(cè)定特定的負(fù)荷或變形量，當(dāng)作判定金屬成型性能尺度的一種工藝性試驗(yàn)。第2頁(yè)/共58頁(yè)第3頁(yè)/共58頁(yè)第三節(jié)金屬塑性成型性能試驗(yàn)方法

一.沖壓成型性能試驗(yàn)的方法

第4頁(yè)/共58頁(yè)1.板材拉伸試驗(yàn)1.1拉伸試驗(yàn)原理第5頁(yè)/共58頁(yè)利用板材的單向拉伸試驗(yàn)可以得到許多與板材沖壓性能密切相關(guān)的試驗(yàn)值（1）屈服點(diǎn)（2）抗拉強(qiáng)度（3）屈強(qiáng)比第6頁(yè)/共58頁(yè)（5）硬化指數(shù)（6）各項(xiàng)異性指數(shù)（4）均勻伸長(zhǎng)率第7頁(yè)/共58頁(yè)大多數(shù)金屬板材的硬化規(guī)律接近于冪函數(shù)的關(guān)系，n值大的板材，在沖壓成型時(shí)加工硬化劇烈，變形抗力增加較快。拉伸試驗(yàn)確定n值的方法很多，例如兩點(diǎn)法：計(jì)算出拉伸過(guò)程中某兩點(diǎn)的真實(shí)應(yīng)力σ與應(yīng)變?chǔ)?，則可利用公式σ=Kεn

，計(jì)算出n與K的數(shù)值。第8頁(yè)/共58頁(yè)板厚方向性系數(shù)r值是在拉伸過(guò)程中板材試樣的寬度應(yīng)變?chǔ)舃與厚度應(yīng)變?chǔ)舕的比值。r值大時(shí)，表明板材在厚度方向上的變形比較困難，比板平面方向上的變形小，在伸長(zhǎng)類成型中，板材的變薄量小，有利于這類沖壓成型。但試驗(yàn)與理論分析都證明，當(dāng)板料的r值較大時(shí)，它的拉深性能也好，板材的極限拉伸系數(shù)Mc更小。由于板材的r值常具有方向性，這時(shí)可以按平均值計(jì)算：r0、r45與r90分別是與板材軋制方向成0°、45°與90°的方向上截取的拉伸試樣的測(cè)得r值。板平面方向型系數(shù)第9頁(yè)/共58頁(yè)測(cè)定試樣的屈服點(diǎn)σs、抗拉強(qiáng)度σb、屈服比σs/σb、均勻伸長(zhǎng)率δu、硬化指數(shù)n以及各向異性系數(shù)r。觀察材料在拉伸試驗(yàn)中的各種現(xiàn)象，并繪出拉伸曲線和名義應(yīng)力拉伸曲線。注意觀察端口形貌學(xué)習(xí)和掌握萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造和工作原理，以及其使用方法。1.2板材沖壓性能拉伸試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康牡?0頁(yè)/共58頁(yè)試樣是從待試驗(yàn)的板材上截取，加工按GB2975標(biāo)準(zhǔn)，拉伸試驗(yàn)的試樣長(zhǎng)度按標(biāo)準(zhǔn)（GB228－87）確定，試樣的寬度，根據(jù)原材料的厚度采用10、15、20和30mm四種，寬度尺寸偏差不宜大于0.02mm。拉力試驗(yàn)機(jī)（機(jī)械式或液壓式）游標(biāo)卡尺和X－Y函數(shù)記錄儀試驗(yàn)試樣、工具及設(shè)備第11頁(yè)/共58頁(yè)注明材料性能、取樣部位纖維方向、試驗(yàn)溫度規(guī)范、速度規(guī)范、試樣形狀、尺寸、試樣斷口形狀、試樣是否均勻變形。試驗(yàn)結(jié)果的每一組數(shù)據(jù)，應(yīng)至少來(lái)自五個(gè)試樣，包括最大值、最小值和平均值。試驗(yàn)報(bào)告可根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)。試驗(yàn)報(bào)告及要求試驗(yàn)步驟原始尺寸測(cè)量：測(cè)量板寬W0，確定標(biāo)距。

根據(jù)試樣的負(fù)荷和變形水平，相應(yīng)地設(shè)定試驗(yàn)機(jī)的量程范圍快速（一般<50mm/min）調(diào)節(jié)上下夾頭的距離，安裝試樣并保持上下對(duì)中。設(shè)定加載速度（一般<2mm/min）開機(jī)加載觀察試驗(yàn)現(xiàn)象停機(jī),卸下試樣觀察斷口形貌第12頁(yè)/共58頁(yè)2.1板材脹形試驗(yàn)原理2.板材脹形試驗(yàn)

板材的脹形性能試驗(yàn)又稱為杯突試驗(yàn)或壓穴試驗(yàn)。一般包括Erichsen脹形試驗(yàn)和瑞典式純脹形試驗(yàn)。它是測(cè)定板材沖壓性能的一種工藝性試驗(yàn)。

杯突機(jī)上用一定規(guī)格的鋼球或球狀沖頭向夾緊與規(guī)定的環(huán)形凹模內(nèi)的試樣施加壓力，直至式樣產(chǎn)生微細(xì)裂紋為止，此時(shí)沖頭的壓入深度稱為材料的杯突深度值。該值反映材料對(duì)脹形的適應(yīng)性，可作為衡量板料脹形、曲面零件拉深的沖壓性能指標(biāo)。杯突試驗(yàn)第13頁(yè)/共58頁(yè)

先將平板坯料試樣放在凹模平面上，用壓邊圈壓住試樣外圈，然后，用球形沖頭將試樣壓入凹模。由于坯料外徑比凹?？讖酱蠛芏?，所以，其外環(huán)不發(fā)生切向壓縮變形，而與沖頭接觸的試樣中間部分坯料受到雙向拉應(yīng)力作用而實(shí)現(xiàn)脹形成型。在脹形成型中，把試樣出現(xiàn)裂紋時(shí)沖頭的壓入的深度稱為脹形深度或Erichsen試驗(yàn)深度，簡(jiǎn)計(jì)為Er值。Er值越大，脹形性能及拉深類成型性能越好。

Erichsen脹形試驗(yàn)第14頁(yè)/共58頁(yè)Er值的影響因素很多，如板料的厚度、壓邊力大小、潤(rùn)滑條件及模具的粗糙度等對(duì)他都有影響。此外，由于試驗(yàn)設(shè)備不同、操作方法不同以及對(duì)裂縫判斷之差異等都會(huì)影響試驗(yàn)的結(jié)果。第15頁(yè)/共58頁(yè)學(xué)習(xí)確定板料脹形性能的試驗(yàn)方法；操作試驗(yàn)機(jī)，熟悉原理圖并了解各手柄的作用。了解脹形性能試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造及操作2.2板材沖壓性能脹形試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康?8、A1、H62、板材。脹形性能試驗(yàn)?zāi)＞撸挥螛?biāo)卡尺；千分尺等常用工具。

BT－6型脹形性能試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)試驗(yàn)試樣、工具及設(shè)備第16頁(yè)/共58頁(yè)先將手柄轉(zhuǎn)到“反”和“慢”的位置上。

裝好模具，將沖頭裝到?jīng)_頭座中，再將沖頭座擰緊到活塞上。在試樣與沖頭接觸的一面和沖頭球面上涂潤(rùn)滑油。

夾緊試樣，使壓邊力指示到10KN。將手柄轉(zhuǎn)到“正”并逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄向“快”移動(dòng)，速度在10mm/min左右，注意觀察試樣變形情況，見有裂紋出現(xiàn)時(shí)即停車，記錄杯突深度和壓力值。手柄轉(zhuǎn)到“反”啟動(dòng)按鈕，取出式樣。重復(fù)步驟（3）～（6），每種材料應(yīng)做兩次以上試驗(yàn)，將所得脹形深度的算術(shù)平均值，作為該材料的脹形深度值。試驗(yàn)完畢將模具拆下，并整理好各種工具試驗(yàn)步驟第17頁(yè)/共58頁(yè)試驗(yàn)報(bào)告及記錄表格測(cè)量脹形性能試驗(yàn)?zāi)＞叱叽?，試樣寬度、厚度。試樣寬度試樣厚度沖頭半徑上?？讖綗崮？讖?0≤2R10Φ27Φ33脹形性能試驗(yàn)記錄表序號(hào)材料種類試樣寬度(mm)厚度(mm)壓力(N)脹形深度h/mm備注123平均值1

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在Erichsen脹形試驗(yàn)條件下，試樣法蘭邊或多或少總會(huì)有某種變形，即法蘭邊金屬會(huì)有少許流向凹模內(nèi)。于是，中間部分材料的脹形成分就不十分純。瑞典式純脹形試驗(yàn)

瑞典式純脹形試驗(yàn)在凹模與壓邊圈相應(yīng)位置上設(shè)置了三角形肋槽，以阻止法蘭部分材料流入凹模，使球形沖頭下面所對(duì)材料產(chǎn)生純脹形。第19頁(yè)/共58頁(yè)

同Erichsen試驗(yàn)相對(duì)應(yīng)，純脹形試驗(yàn)結(jié)果得到最大脹形深度hmax，hmax越大，表明板材的脹形性能越好。這個(gè)試驗(yàn)和richsen脹形試驗(yàn)相比，只是模具結(jié)構(gòu)發(fā)生了一點(diǎn)變化，其試驗(yàn)方法、步驟和Erichsen脹形試驗(yàn)是一致的。但是，這種工試驗(yàn)方法尚未普及。其主要原因是，各種因素仍然會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，它不能從根本上取代Erichsen脹形試驗(yàn)。瑞典式純脹形試驗(yàn)同Erichsen試驗(yàn)對(duì)比第20頁(yè)/共58頁(yè)3.1板材拉深試驗(yàn)原理3.板材拉深試驗(yàn)Swift求極限拉深比的試驗(yàn)，也叫Swift拉深試驗(yàn)

試驗(yàn)方法使用不同直徑的圓形坯料，并按照逐級(jí)增大直徑的操作程序在圖示的裝置中進(jìn)行拉深成型試驗(yàn)，取試樣側(cè)壁不致破裂時(shí)可能拉深成功的最大坯料直徑D0max與沖頭直徑dp之比值，稱為極限拉深比（LDR），即，LDR值越大，則板材的拉深成型性能越好。拉深極限試驗(yàn)原理第21頁(yè)/共58頁(yè)

我國(guó)習(xí)慣用極限拉深系數(shù)m0表示拉深成型的極限變形程度，它是極限拉深比的倒數(shù)，故有。顯然，其意義是：m0越小，表明拉深變形程度越大，板材拉深成型性能越好。

Swift拉深試驗(yàn)?zāi)鼙容^直接地反映板材的拉深成型性能。但也受試驗(yàn)條件（如間隙、壓邊力及潤(rùn)滑等）的影響，使試驗(yàn)結(jié)果的可靠性有所降低。它的最大缺點(diǎn)是須制備較多的試樣、經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)。極限拉深系數(shù)與極限拉深比第22頁(yè)/共58頁(yè)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定板材的拉深成型性能參數(shù)，即極限拉深比LDR和極限拉深系數(shù)mc。學(xué)習(xí)和掌握板料拉深試驗(yàn)方法。極限拉深試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康膱A片狀試樣，按規(guī)定的直徑級(jí)差分組，組數(shù)不少于2，每組內(nèi)有效試樣數(shù)量為6。相鄰兩級(jí)試樣的直徑級(jí)差為1.25mm，各級(jí)試樣的外徑偏差不大于0.05mm。按GB/T15825.2規(guī)定制備試樣，并記錄試樣實(shí)測(cè)厚度。拉深性能試驗(yàn)?zāi)＞?；游?biāo)卡尺；千分尺等常用工具。

BT－6型拉深性能試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)試驗(yàn)試樣、工具及設(shè)備第23頁(yè)/共58頁(yè)表11－9拉深試樣和模具尺寸的關(guān)系板料基本厚度t0凸模直徑dp凸模圓角半徑rp凹模內(nèi)徑Dd凹模圓角半徑rd0.45～0.645.0±0.16.4±0.10>0.64～0.919.1±0.10>0.91～1.3013.0±0.15>1.30～1.8618.6±0.15>1.86～2.5025.0±0.25第24頁(yè)/共58頁(yè)對(duì)不同材料按試驗(yàn)要求制備試樣，并按逐級(jí)增大順序依次把放好。根據(jù)試樣按表11－9選擇模具，并將測(cè)得的參數(shù)記錄到表11－10中。對(duì)模具、試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行清理、檢查和潤(rùn)滑。裝好模具，進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，確定合理的壓邊力。將經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑處理的試樣準(zhǔn)確地放置在凹模與壓邊圈之間。

夾緊試樣，注意夾緊的壓邊力的大小對(duì)拉深時(shí)的起皺與破裂有影響。試驗(yàn)步驟第25頁(yè)/共58頁(yè)施加壓邊力后啟動(dòng)凸模，采用逐級(jí)增大試樣直徑的方法測(cè)定拉深杯體底部圓角附近的壁部不產(chǎn)生破裂時(shí)允許使用的最大試樣直徑(D0)max。試驗(yàn)時(shí)所用的初始試樣直徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)初始試樣直徑難于估計(jì)時(shí)，允許使用單個(gè)試樣進(jìn)行快速試驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)試樣直徑接近(D0)max，則應(yīng)開始對(duì)每組試樣進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。將手柄置“正”，調(diào)速手柄逐漸向“快”移與中間位置，直至筒形件拉成。取出筒形件，依次換大直徑試樣，重復(fù)步驟（5）～（8）。當(dāng)拉深某一直徑毛坯，筒形件發(fā)生破裂時(shí)，再用相同直徑毛坯重做一次，仍然拉裂，則比該值稍小的毛坯直徑即為Dmax。計(jì)算LDR=Dmax/dp和Mmin=dp/Dmax并計(jì)入表中。試驗(yàn)步驟第26頁(yè)/共58頁(yè)換另一種材料的試樣，依次從小到達(dá)，重復(fù)步驟（4）～（8）。每組試樣必須進(jìn)行6次有效重復(fù)試驗(yàn)，并記錄破裂與未破裂試樣的個(gè)數(shù)。當(dāng)試驗(yàn)出現(xiàn)下述任一種情況時(shí)，試驗(yàn)無(wú)效：a.破裂位置不在杯體底部圓角附近；b.杯體出現(xiàn)縱向皺褶；c.杯體形狀明顯不對(duì)稱，兩個(gè)對(duì)向凸耳的峰高之差大于2mm。試驗(yàn)結(jié)束。卸下模具，并整理好各種試驗(yàn)工具。試驗(yàn)步驟第27頁(yè)/共58頁(yè)試驗(yàn)報(bào)告格式自行設(shè)計(jì)。

如何確定材料的極限拉深系數(shù)？使用怎樣的計(jì)算方法。

注意觀察并比較夾緊力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。試驗(yàn)報(bào)告及要求序號(hào)材料種類材料厚度t(mm)試樣直徑D(mm)凹模尺寸凸模尺寸間隙Z(mm)拉深力P(N)最大拉深程度LDR=Dmax/dp最小拉深系數(shù)mmin=dp/DmaxDd(mm)Rd(mm)dp(mm)Rp(mm)1

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表11－10杯形件拉深試驗(yàn)記錄表第28頁(yè)/共58頁(yè)拉深潛力試驗(yàn)也叫TZP試驗(yàn)或拉深力對(duì)比試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法是由W·Engelhardt和H·Gross開發(fā)的。在一定的拉深變形程度下（TZP試驗(yàn)時(shí)取毛坯直徑D0＝52mm，沖頭直徑dp＝30mm）最大拉深力與試驗(yàn)中已經(jīng)成型的試樣側(cè)壁的拉斷力之間的關(guān)系作為判斷拉深成型性能的依據(jù)。拉深潛力試驗(yàn)原理第29頁(yè)/共58頁(yè)圖11－12示出了拉深力Pmax與試樣最終被拉斷的力P，可得到一個(gè)表示板材拉深性能的材料特性值T，T值按下式計(jì)算：這種方法特點(diǎn)之一是可一次試驗(yàn)成功。當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到拉深力達(dá)到峰值Pmax時(shí)，隨即加大壓邊力，使試樣的法欄邊固定，消除在以后拉深程中繼續(xù)變形和被拉入凹模的可能。然后，再加大沖頭壓力直到試樣被拉斷，并測(cè)出拉斷時(shí)的力P。本試驗(yàn)按JB4409.2－88標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。方法特點(diǎn)T值越大，板材的拉深性能越好。第30頁(yè)/共58頁(yè)拉深潛力試驗(yàn)方法測(cè)定板材的拉深潛力值T，以此來(lái)評(píng)定材料的拉深成型性能。學(xué)習(xí)和掌握拉深潛力試驗(yàn)的試驗(yàn)方法。

試驗(yàn)?zāi)康膱A形試樣直徑取52mm。凸模直徑為30mm，凹模和內(nèi)、外壓邊圈配做；游標(biāo)卡尺。拉深潛力試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)（具有雙向壓邊裝置）。試驗(yàn)試樣、工具及設(shè)備第31頁(yè)/共58頁(yè)準(zhǔn)備試樣,對(duì)試驗(yàn)機(jī)、模具和試驗(yàn)裝置進(jìn)行清洗、檢查和潤(rùn)滑。裝好模具，進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。將經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑處理的試樣準(zhǔn)確地放置在凹模和內(nèi)、外壓邊圈之間并用外壓邊圈把試樣壓緊。啟動(dòng)凸模運(yùn)動(dòng)，開始拉深試樣。當(dāng)拉深力達(dá)到最大拉深力時(shí)，記錄該值，并加大內(nèi)壓邊圈壓邊力，把試樣壓死。通過(guò)凸模對(duì)試樣繼續(xù)加載直到試樣側(cè)壁被拉斷，測(cè)定試樣低部圓角附近破裂時(shí)的極限載荷P。試驗(yàn)結(jié)束。卸下模具，并整理好各種試驗(yàn)工具。試驗(yàn)步驟試驗(yàn)報(bào)告及要求根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，畫TZP試驗(yàn)中的力－行程曲線。分析各種材料的T值，判定其拉深潛力。思考試驗(yàn)中的不足并提出改進(jìn)措施。

第32頁(yè)/共58頁(yè)對(duì)圓片狀試樣進(jìn)行拉深時(shí)，試樣直徑D0與最大拉深力Fpmax，以及與拉破試樣的極限拉深力Fpf之間具有近似的線性關(guān)系，利用這種關(guān)系，對(duì)多種不同直徑的試樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定Fpmax和Fpf以后，可以近似求出拉深杯體底部圓角附近壁部不產(chǎn)生破裂時(shí)允許使用的最大試樣直徑和相應(yīng)的載荷極限拉深比LDR(T)。拉深載荷試驗(yàn)原理第33頁(yè)/共58頁(yè)4.1K·W·I擴(kuò)孔試驗(yàn)4.板材翻邊試驗(yàn)用有預(yù)加工小孔（小孔直徑規(guī)定為擴(kuò)孔沖頭直徑的30％）的平板坯料進(jìn)行擴(kuò)孔.試驗(yàn)時(shí)，將試樣放在凹模與壓邊圈之間壓死，凸模運(yùn)動(dòng)，直至孔口邊緣因孔徑擴(kuò)大而出現(xiàn)裂紋為止。測(cè)量此時(shí)的最大孔徑dfmax和最小孔徑dfmin，用來(lái)計(jì)算極限擴(kuò)孔率。極限擴(kuò)孔率λ值是作為鑒定板材翻邊成型性能的一個(gè)材料特性值,λ值越大，板材的翻邊性能越好。K·W·I擴(kuò)孔試驗(yàn)原理第34頁(yè)/共58頁(yè)4.2福井、吉田擴(kuò)孔試驗(yàn)利用球形沖頭進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn),預(yù)加工小孔孔徑取為沖頭直徑的20％～25％,為了減小試驗(yàn)誤差，規(guī)定該小孔需經(jīng)過(guò)鉸孔或其他切削加工。極限擴(kuò)孔率λ來(lái)表示，即福井、吉田擴(kuò)孔試驗(yàn)原理Ri—孔緣破裂時(shí)的小孔孔半徑平均值；ri—試樣中心預(yù)加工小孔半徑。其評(píng)價(jià)意義也是λ值越大，板材的翻邊性能越好。第35頁(yè)/共58頁(yè)5.1最小相對(duì)彎曲半徑試驗(yàn)原理5.板材彎曲試驗(yàn)一般用相對(duì)與板料厚度t的比值表示，即rmin/t0（rmin－最小彎曲半徑，t0－試樣基本厚度）。此比值越小，表明板材的彎曲性能越好。實(shí)際上，有好幾種彎曲試驗(yàn)方法均是測(cè)出彎曲外表面不致產(chǎn)生破環(huán)情況下的最小相對(duì)彎曲半徑。壓彎法第36頁(yè)/共58頁(yè)卷彎法模彎法用彎曲模在沖床或液壓機(jī)上進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，不僅可以測(cè)出最小相對(duì)彎曲半徑，而且可以測(cè)出彎曲力及彎曲彈復(fù)等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

第37頁(yè)/共58頁(yè)5.2反復(fù)彎曲試驗(yàn)原理將金屬板料夾緊在專用試驗(yàn)設(shè)備的鉗口內(nèi)，左右反復(fù)折彎90o，以每彎曲90o再扳直算作一次，每分鐘不得超過(guò)60次，直至彎裂為止。彎曲次數(shù)可從試驗(yàn)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)表中讀出。試驗(yàn)時(shí)，折彎的彎曲半徑r越小、彎曲次數(shù)越多，表明板料的彎曲性能越好。第38頁(yè)/共58頁(yè)5.2彎曲件的回彈試驗(yàn)原理

采用一套凸模易于更換的彎曲模。配有一系列具有不同凸模圓角半徑的凸模，其中包括一個(gè)制成局部凸起的凸模，其圓角半徑與諸凸模中的一個(gè)相同。制備一批具有不同材料、相同厚度和相同材料、不同厚度的彎曲件毛坯。用這些毛坯在沖模上依次更換凸模進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，就可以測(cè)算出以下幾組數(shù)據(jù)：1相同材料、不同變形程度時(shí)的彎曲回彈角2不同材料在同一變形程度時(shí)的彎曲回彈角。3局部凸起的凸模與相應(yīng)的普通凸模所形成的不同的回彈角。第39頁(yè)/共58頁(yè)6.板材硬度試驗(yàn)物體硬度的基本含義是當(dāng)其他物體壓入時(shí)，對(duì)于這種壓入變形的抵抗程度。硬度試驗(yàn)方法與硬度值有很多種，可適用于金屬板料的主要由維氏硬度（HV）、布氏硬度(HB)及渃氏硬度（HRB）等。

板料硬度(HV)板料硬度（HV）純鋁（軟）10～50SPCEN100～110半硬40～65不銹鋼160～210鍍鋅鋼板100～105紫銅100～11508F125～135黃銅90～100SPCC90～110貝氏體鋼板450～480SPCD100～105

第40頁(yè)/共58頁(yè)7.成型極限圖試驗(yàn)

板料在發(fā)生失穩(wěn)之前可以達(dá)到的最大變形程度叫做板料的成型極限。成型極限可分為總體成型極限和局部成型極限。

總體成型極限反映板料失穩(wěn)前某些特定的總體尺寸可以達(dá)到的最大變化程度，如極限拉深系數(shù)、極限脹形高度和極限翻邊系數(shù)等局部成型極限反映板料失穩(wěn)前局部尺寸可達(dá)到的最大變化程度，如成型時(shí)的局部極限應(yīng)變即屬于局部成型極限。

第41頁(yè)/共58頁(yè)8.板料對(duì)角拉伸試驗(yàn)研究解決貼模性和定形性問(wèn)題，1980年吉田青太在ASTM會(huì)議上提出了板料對(duì)角拉伸試驗(yàn)，用這種試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的非均勻拉應(yīng)力以及誘發(fā)產(chǎn)生的壓應(yīng)力可以模擬板料貼模時(shí)的情況板料對(duì)角拉伸試驗(yàn)是沿方形或三角形試樣的對(duì)角線方向拉伸，測(cè)取拉伸過(guò)程中試樣的起皺高度，用以反映不均勻拉力條件下成型大尺寸零件（如汽車覆蓋件）的板料的沖壓成型性能。第42頁(yè)/共58頁(yè)9.錐杯試驗(yàn)（“拉深+脹形”復(fù)合成型性能試驗(yàn)）

試驗(yàn)時(shí)，試樣平放在錐角θ為60o的錐形凹?？變?nèi)，并取沖頭直徑dp與試樣外徑D0的比值為dp/D0=0.35。通過(guò)鋼球把試樣沖成錐杯（錐杯上部側(cè)壁為拉深成型，底部球面為脹形成型），直至錐杯底或附近發(fā)生破裂時(shí)停止試驗(yàn)并用下述公式計(jì)算錐杯試驗(yàn)值CCV作為“拉深+脹形”復(fù)合成型性能指標(biāo)。

第43頁(yè)/共58頁(yè)二.鍛造成型性能試驗(yàn)的方法第44頁(yè)/共58頁(yè)1.拉伸試驗(yàn)1.1拉伸試驗(yàn)原理試驗(yàn)提供的E，σs，σb，δ和φ等指標(biāo)是評(píng)定材質(zhì)和進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算的重要依據(jù)拉伸試驗(yàn)是在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸速度通常在10mm/s以下，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變速率為10-1～10-3s-1，

第45頁(yè)/共58頁(yè)Ⅰ—

彈性變形階段；Ⅱ—

屈服階段，有些金屬有明顯的屈服平臺(tái)，有些金屬則沒有，把產(chǎn)生0.2%塑性變形時(shí)的應(yīng)力定義為材料的屈服應(yīng)力б0.2；Ⅲ—

均勻塑性變形階段，此階段中，塑性變形沿整個(gè)試樣上均勻分布，外力逐漸增大，并達(dá)到最大值Pmax；Ⅳ—細(xì)頸形成階段，在此階段中，變形集中在試樣的局部而出現(xiàn)細(xì)頸，直到拉斷，外力由開始出現(xiàn)細(xì)頸時(shí)的最大值Pmax逐漸減小。第46頁(yè)/共58頁(yè)1.2拉伸試驗(yàn)方法測(cè)定試樣的屈服極限σs，強(qiáng)度極限σb，延伸率δ，截面收縮率φ。觀察以上兩種材料拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象，并繪出其拉伸曲線了解萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造和工作原理，掌握其使用方法。試驗(yàn)?zāi)康臉?biāo)距長(zhǎng)度l0為直徑d0的10倍和5倍的延伸率圓截面試樣。萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；游標(biāo)卡尺；千分尺等試驗(yàn)試樣、工具及設(shè)備第47頁(yè)/共58頁(yè)測(cè)量試件斷口的l1值，用刻線機(jī)在標(biāo)距l(xiāng)0范圍內(nèi)每隔5mm刻劃一根圓周線，將標(biāo)距分成10格（對(duì)短試件）或20格（對(duì)長(zhǎng)試件）。根據(jù)低碳鋼的強(qiáng)度極限σb和試樣的橫截面面積A0估算試樣的最大載荷。根據(jù)最大載荷的大小，選擇合適的測(cè)力刻度盤。先將試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)的上夾頭內(nèi)，在移動(dòng)下夾頭使其達(dá)到適當(dāng)位置，并把試樣下端夾緊。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，預(yù)加少量載荷（不能超所比例極限），卸載回零點(diǎn)，以檢查試驗(yàn)機(jī)工作是否正常。緩慢勻速加載。注意觀察測(cè)力指針的轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖的情況和相應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象。當(dāng)測(cè)力指針不動(dòng)或倒退時(shí)，記錄屈服載荷Ps，加載到試樣斷裂后停機(jī)，由隨動(dòng)指針讀出最大載荷Pb。取下試樣，測(cè)量斷裂后標(biāo)距段的長(zhǎng)度l1，斷口（縮頸）處直徑d1，計(jì)算斷口處的橫截面面積A1。

試驗(yàn)步驟第48頁(yè)/共58頁(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理（可列成表格或畫出試驗(yàn)曲線），結(jié)果計(jì)算。1.計(jì)算低碳鋼的屈服極限σs和強(qiáng)度極限σb；2.計(jì)算低碳鋼的延伸率δ和截面收縮率φ。3.畫出低碳鋼的σ－ε曲線，并將有關(guān)與力學(xué)性能指標(biāo)標(biāo)注在曲線上

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果作出定性或定量的誤差分析及討論。試驗(yàn)報(bào)告及要求第49頁(yè)/共58頁(yè)2.壓縮試驗(yàn)壓縮試驗(yàn)原理壓縮試樣一般制成圓柱形，其高h(yuǎn)0與直徑d0之比在1～3的范圍內(nèi)

試驗(yàn)之前，將試樣兩端面涂以潤(rùn)滑劑外，同時(shí)還需保證試樣端面加工應(yīng)有較高的光潔度。兩端面的平行度要好，且與試樣軸線垂直。試驗(yàn)時(shí)還必須加球型承墊在整個(gè)屈服階段，載荷是上升的，看不到測(cè)力指針倒退的現(xiàn)象，為此，在判定壓縮時(shí)的Ps，測(cè)力指針的轉(zhuǎn)動(dòng)將出現(xiàn)減慢，這時(shí)所對(duì)應(yīng)的載荷即為屈服載荷Ps

。第50頁(yè)/共58頁(yè)3.鐓粗試驗(yàn)鐓粗試驗(yàn)原理將圓柱形試樣在壓力機(jī)或鍛錘上進(jìn)行鐓粗而獲得金屬材料變形時(shí)的流動(dòng)應(yīng)力的試驗(yàn)采用的圓柱形試樣的高度H0一般為直徑D0的1.5倍（例如