【正文】 有什么特別的要求，但是因為這個試驗的模具數(shù)量很多，所以即使這些模具的外形尺寸與擴(kuò)孔等的相差不是很大，但還是得單獨(dú)用一個法蘭。（3）使用下述兩種方法可以獲得不同應(yīng)變路徑下的表面極限主應(yīng)變量。 剛性凸模脹形試驗原理成形極限試驗，因為這個試驗沒有給定凸凹模的直徑，所以就都得自己設(shè)計，在這里就得考慮板料厚度對凸凹模的間隙的影響，這里把板料的厚度分成兩個階段來進(jìn)行設(shè)計，首先是板料厚度小于2mm的板料，根據(jù)經(jīng)驗值，凹模圓角為r5，用兩個壓延筋來壓住材料，第一個是錐形的，第二個是矩形的，且讓第一個壓延筋接近凹模口來壓住材料。 成形極限凹模（2）板料厚度為2＜t＜4,凹模圓角r=10mm。運(yùn)動仿真模具的運(yùn)動仿真過程如下圖所示：(a) 模具開始運(yùn)動時(b) 模具運(yùn)動時(c) 模具運(yùn)動終了時 拉深模的運(yùn)動仿真過程（凹模直徑為57mm）（a）試驗開始時（b）試驗過程中（c）實驗結(jié)束時 拉深成形試驗工作過程的運(yùn)動仿真（a）開始運(yùn)動時（b）運(yùn)動過程中（c）運(yùn)動過程中（d）運(yùn)動結(jié)束時 錐杯試驗在成形工作臺上的仿真過程第四章 板料成形試驗的力學(xué)極限分析與計算板金成形的主要限制在金屬板料成形過程中板金成形的主要限制有以下幾個方面[7]：（1）成形力的限制：以所用沖壓設(shè)備的能力和模具的強(qiáng)度作為成形力的上限。② 壓縮失穩(wěn)或起皺的限制：薄板在不大的壓縮力或剪切力的作用下，就會失穩(wěn)起皺。由于塑性變形體積不變，伸長類成形區(qū)厚度會變薄（εt＜0），壓縮類變形區(qū)厚度會變厚（εt＞0），故零件上必然厚度不均。對此設(shè)計時應(yīng)予以考慮或在成形后應(yīng)予以消除。毛料上任一點處半徑；R R39。根據(jù)體積不變條件，忽略板厚的變化，圓環(huán)R39。比較虛實兩線可以看出計算結(jié)果與試驗結(jié)果十分相近。 因為微體處于平衡狀態(tài)，其徑向合力為零： （）當(dāng)Φ角很小時，sinΦ/2≈Φ/2,忽略微體兩邊厚度的變化，取dt=0，則對d(σrRΦt)有： （）把 式（）代入式（）得： （）式（）為微分平衡方程。 β的變化范圍1≤β≤。按式（），可知所以σi為R的冪函數(shù)。）平均應(yīng)變?yōu)椋? （）所以平均應(yīng)力為： （）將代入式（），即可解得徑向應(yīng)力σr為式中c為積分常數(shù)，利用邊界條件：當(dāng)R=Rt時，σr=0，所以。徑向拉應(yīng)力σr在凹模洞口（R=r0時）最大，其值為 （）切向應(yīng)力σθ在突緣邊緣（R=Rt時）最大，其值為 （）純剪應(yīng)力狀態(tài)：σr、σθ絕對值相等的點（σr=|σθ|）R=，以內(nèi)以拉應(yīng)力σr為主。隨著拉深過程的不斷進(jìn)行，突緣變形區(qū)材料的變形程度與變形抵抗力逐漸增加，所以σθmax~Rt/R0曲線也始終上升，其變化規(guī)律與材料實際應(yīng)力曲線相似。lnRt/r0反映了突緣變形區(qū)的大小，隨著拉深的進(jìn)行，突緣變形區(qū)逐漸減小，lnRt/r0的數(shù)值也不斷減小。所以一般均發(fā)生在拉深的起始階段，即當(dāng)Rt=~。εjab 筒壁傳力區(qū)分析凸模壓力P通過筒壁傳至突緣的內(nèi)邊沿，將突緣變形區(qū)的材料逐步拉入凹模（）。因此壓邊摩擦力在筒壁內(nèi)部產(chǎn)生的單位拉應(yīng)力σm為 （）（2）當(dāng)突緣材料繞過凹模圓角時，還必須在凹模圓角區(qū)克服摩擦阻力。必須傳遞的力顯然不是σr max+σm。筒形部分對彎曲的單位抵抗力為：因為材料在最大載荷下，σ值相當(dāng)大，為了簡化計算，可設(shè)σ=σb。這時σ值最大。 成形高度一般情況，先以平頭凸模為例，求出成形極限試驗的成形高度[10]。設(shè)r0、rp和rd都是模具半徑已加一般材料厚度的數(shù)值，間隙可忽略不計。()()()()()()60176。在一般潤滑情況。（）()()()()()45176。對于成形極限試驗凸模直徑dp=100mm，凸模圓角半徑rp=50mm，凹模內(nèi)徑Dd=110mm，凹模圓角半徑rd=10mm，板料直徑D0=200mm。①根據(jù)式（39。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。①根據(jù)式（39。②當(dāng)試驗機(jī)提供500噸拉力即大約500kN時，求拉深的板料的最大厚度根據(jù)式（39。）和式（），取μ==，b=。）和式（）求得t≈所以，板。取m=所以，對于金屬薄板成形性能試驗中凹模直徑Dd=，凹模圓角半徑rd=，厚度為3mm的45鋼試件。（5）凹模直徑Dd=57mm，凹模圓角半徑rd=25mm。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。①根據(jù)式（39。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。①根據(jù)式（39。②當(dāng)試驗機(jī)提供500噸拉力即大約500kN時，求拉深的板料的最大厚度根據(jù)式（39。）和式（），取μ==，b=。）和式（）求得t≈所以，鋼。取m=所以，對于金屬薄板成形性能試驗中凹模直徑Dd=，凹模圓角半徑rd=，厚度為3mm的10鋼試件。（5）凹模直徑Dd=57mm，凹模圓角半徑rd=25mm。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。①求最大拉深力所以，對于金屬薄板成形性能試驗中凹模直徑Dd=，凹模圓角半徑rd=，103kN。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。（3）當(dāng)試驗機(jī)提供500噸拉力即大約500kN時，求成形的板料的最大厚度求出t≈在做成形極限試驗時。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。該試驗機(jī)不能夠滿足此試驗的力值要求。 汽車板的力學(xué)性能極限計算 BZJ 311抗拉強(qiáng)度（Rm/MPa）屈服強(qiáng)度（）伸長率≥370≥225≥ 這里取Rm=400MPa，=225MPa，t=，m=，εj=。）和式（），取μ= （39。）和式（）求得t≈所以， 311金屬板。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。①根據(jù)式（39。）和式（）求得t≈所以， 311金屬板。該試驗機(jī)能夠滿足此試驗的力值要求。①根據(jù)式（39。）和式（）求得t≈所以， 311金屬板。通過上述計算，可以得到如下結(jié)果： 一定板厚拉深變形時的最大試驗力Fmax kN55,2045（3mm）30(3mm)(10mm)132912401100360A(10mm)BZJ 311() 一定試驗力下能拉深的板料的最大厚度tmax mm55,2045（3mm）30(3mm)(10mm)360A(10mm)BZJ 311() 成形試驗的最大試驗力及能拉深的最大板厚4510360ABZJ 311Fmax(kN)15501115tmax(mm)第五章 模具的強(qiáng)度校核凸模在工作時受到交變載荷的作用，沖壓時受到軸向壓縮作用，所以當(dāng)沖壓過程中凸模有可能因受到壓應(yīng)力超過模具材料的許用壓應(yīng)力[σc]而損壞。 凸模抗壓失穩(wěn)校核細(xì)長凸?？故Х€(wěn)條件，可用壓桿失穩(wěn)的歐拉公式確定。在這里取[σc]=2000MPa。 拉深試驗根據(jù)式（）得所以，所以，在最大工作載荷下滿足模具的強(qiáng)度要求。根據(jù)式（），取K=2，E=105MPa，μ=。得（1）凸模直徑dp=25mm（2）凸模直徑dp=40mm（3）凸模直徑dp=55mm取l=200mm所以根據(jù)試驗機(jī)的空間要求，取lmax=200mm，完全滿足模具的剛度要求。因為在此過程中P和R2都是在不斷的變化著的，P逐漸增加，R2逐漸減小。時（2） 取P=500kN，E=105，當(dāng)R1=，R2=9mm。 對凸模 凸?？箟簭?qiáng)度校核如圖所示因為旋轉(zhuǎn)體是對稱結(jié)構(gòu)，所以取圖上的左半部分來分析。（4）凸模直徑dp=均小于許用壓應(yīng)力。所以當(dāng)F總=500kN時，更承力柱所承受的力都為F= F總/4=125kN由附錄A所示的TE成形試驗機(jī)可知承力柱是階梯形的都小于45鋼的屈服應(yīng)力。不同截面的撓度一般不同，所以如果沿變形前的梁軸建立坐標(biāo)軸x，則 W=w(x) （）當(dāng)梁彎曲時，由于梁軸的長度保持不變，因此，截面形心沿梁軸方向也存在位移，但在小變形的條件下，截面形心的軸向位移遠(yuǎn)小于橫向位移，因此可以忽略不計。有高等數(shù)學(xué)可知，平面曲線w=w(x)上任一點的曲率為將上述關(guān)系用于分析梁的變形，于是有式（）得 （）上式稱為撓曲軸微分方程。例如，在固定端處，橫截面的撓度為零；在鉸支座處，橫截面的撓度為零等。式中 F=Fc+Fp=50kN+500kN，l=690mm，E=105MPa,Me=F39。mmI=bh3/12=6901003=107mm4所以有：所以，工作臺的彎曲符合要求。設(shè)計過程中，受制造的影響很大，亦就是說好的設(shè)計師不能脫離制造的，對制造越了解，越有助于提高設(shè)計水平。正像哲學(xué)中所講，新事物都是在肯定中否定，否定中有肯定中產(chǎn)生的。所設(shè)計的模具在使用于試驗時對幾種典型材料的成形是有一定的差別的。附錄附錄A 拉深試驗?zāi)＞?附錄B 擴(kuò)孔試驗?zāi)＞?附錄C 錐杯試驗?zāi)＞?附錄D 凸耳試驗?zāi)＞?附錄E 成形極限圖試驗?zāi)＞?參考文獻(xiàn)[1] 金屬薄板成形性能與試驗方法 國家技術(shù)監(jiān)督局 GB/T ～[2] 田東 SolidWorks2005三位機(jī)械設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社[3] 孫勝 計算機(jī)在金屬塑性變形中的應(yīng)用技術(shù) 廣東 廣東科技出版社[4] 李志剛 模具CAD/CAM 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994[5] 王秀鳳 萬良輝 冷沖壓模具設(shè)計與制造 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2005：4447，115[6] 鄭可锽 實用沖壓模具設(shè)計手冊 宇航出版社[7] 梁炳文 板金沖壓工藝手冊 國防工業(yè)出版社[8] 胡世光 陳鶴崢 板料冷壓成形原理 7080[9] 實用沖壓技術(shù)手冊[10] 梁炳文 胡世光 板料成形塑性理論 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1987：453473[11] 單輝祖 材料力學(xué)（Ⅱ）北京高等教育出版社 1999：143151，174184[12] 李碩本 沖壓工藝學(xué) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1984[13] 薛啟翔 沖壓模具與制造 化學(xué)工業(yè)出版社 [14] 甄瑞麟 模具制造工藝學(xué) 北京 清華大學(xué)出版社