【正文】 分是以各向主應(yīng)變與的差值為應(yīng)變值構(gòu)成的應(yīng)變狀態(tài)，表示了微元體形狀的變化。一種應(yīng)變狀態(tài)只有一組主應(yīng)變，可分解成兩部分。圖22 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的屈服表面（三）應(yīng)變狀態(tài)一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)也是通過(guò)微元體的變形來(lái)表示的。當(dāng)外部條件與內(nèi)因相符時(shí)，金屬即會(huì)從彈性變形轉(zhuǎn)為塑性變形。金屬由彈性變形過(guò)渡到塑性變形，主要取決于在一定變形條件(變形溫度與變形速度)下金屬的物理力學(xué)性能和所處的應(yīng)力狀態(tài)。帶正號(hào)的正應(yīng)力或主應(yīng)力表示拉應(yīng)力，帶負(fù)號(hào)的正應(yīng)力或主應(yīng)力表示壓應(yīng)力。經(jīng)研究得，要充分確定變形體內(nèi)任意一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，實(shí)際上只需知道六個(gè)分量，即三個(gè)正應(yīng)力和三個(gè)切應(yīng)力即可。（一）應(yīng)力狀態(tài)模具對(duì)材料施加的外力引起材料內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力，單位面積的內(nèi)力的大小稱為應(yīng)力。 沖壓成形的應(yīng)力和應(yīng)變?cè)诟鞣N沖壓過(guò)程中，材料的塑性變形都是沖模對(duì)材料施加的外力所引起的內(nèi)力或由內(nèi)力直接作用的結(jié)果。這是因?yàn)椴牧铣叽缭酱?，組織和化學(xué)成分越不一致，雜質(zhì)分布越不均勻，應(yīng)力分布也不均勻。為了便于控制金屬的流動(dòng)情況．以采用低速壓力機(jī)或液壓機(jī)為宜；⒊對(duì)于加熱成型工序，如加熱拉深、加熱縮口等．為了使坯料中的危險(xiǎn)斷面能及時(shí)冷卻強(qiáng)化，宜用低速；⒋對(duì)于變形速度比較敏感的材料．如不銹鋼、耐熱合金、鈦合金等。在塑性范圍內(nèi)，溫度增加主要影響金屬的軟化作用并使金屬發(fā)生物理化學(xué)變化。加熱的目的是提高塑性，增加材料在—次成形中所能達(dá)到的變形程度；降低材料的變形抗力；提高工件的成形準(zhǔn)確度。對(duì)金屬的塑性及變形能力的影響也越大，例如，純鋼比碳鋼的塑性好、變形抗力低。（一）金屬組織組成金屬的晶格類型，雜質(zhì)的性質(zhì)，數(shù)量及分布情況，晶粒大小、形狀及晶界強(qiáng)度等不同，金屬的塑性就不同。 影響金屬塑性和變形抗力的因素能否充分利用金屬的塑性并在最小變形抗力的情況下獲得所需的工件，是沖壓加工中的一個(gè)重要問(wèn)題。其使用壽命約為一般模具鋼的幾十倍至幾百倍，是一種很好的模具材料。(6) 鋼結(jié)硬質(zhì)合金（YE） 這是一種以合金鋼為基體，以碳化鎢或碳化鈦為硬質(zhì)相，用燒結(jié)方法制造的一種材料。可用作大批量、壽命高的小型沖模。(5) 硬質(zhì)合金（YG、YT） 這類材料是以碳化鎢、碳化鈦為基體，以鉆、鎳等鐵族金屬作粘接劑，經(jīng)燒結(jié)而成的一種多相組合材料。(4)高速工具鋼（W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2） 高速工具鋼熱處理后具有很高的抗壓屈服強(qiáng)度和良好的韌性、熱硬性和耐磨性。(3） 高碳高鉻模具鋼（Gr1Cr12 MoV） 這類鋼具有強(qiáng)度高、耐磨、易淬透、變形小等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是淬火變形大，耐磨性較差。目前沖模常用的鋼材品種有：（1) 碳素工具鋼（T8A, T10A） 該種材料是沖模中應(yīng)用最廣、價(jià)格最便宜的材料，適宜簡(jiǎn)單形式的沖模。沖模是在較大的沖擊、溫升、磨損等狀況下工作，尤其是凸模、凹模的工作條件更差，所以凸、凹模材料要求有好的耐磨性、耐沖擊性、熱變形小、淬透性及優(yōu)良的機(jī)加工性能等，而且要價(jià)格便宜，采購(gòu)方便。Al——鋁是鎮(zhèn)靜鋼最終脫氧劑，可與氮形成氮化鋁，顯著降低鋼板的應(yīng)變時(shí)效傾向，容易得到餅形鐵素體晶粒，改善沖壓性能。P——顯著增強(qiáng)強(qiáng)度和脆性，并有偏析傾向，易于形成帶狀組織，對(duì)沖壓性能產(chǎn)生影響。Si——硅溶于鐵素體中，強(qiáng)化鐵素體的作用很大，增加強(qiáng)度，降低塑性，含硅量越低越好，深沖壓鋼板不能用硅脫氧。(3)材料表面有銹，不僅影響沖壓性能、損傷模具，而且還會(huì)影響后續(xù)焊接和涂漆等工序的正常進(jìn)行。(2)材料表面平整材料表面若撓曲不平，會(huì)影響剪切和沖壓時(shí)的定位精度，以及由于定位不穩(wěn)而造成廢品，或因沖裁過(guò)程中材料變形時(shí)的展開(kāi)作用而損壞沖頭。(1)材料表面質(zhì)量材料表面質(zhì)量的好壞，將直接影響制件的外觀性。抑止起皺所必須的壓邊力和摩擦損失都相應(yīng)地降低，有利子提高極限變形程度。屈強(qiáng)比r/rm 小，對(duì)于壓縮類成形工藝有利。 r值的大小，表明板材平面方向和厚度方向上的變形難易程度的比較，當(dāng)r1時(shí)，板料厚度方向上的變形比寬度方向上的變形困難。因此，在要求材料具有良好塑性的同時(shí)，還要求材料具有良好的抗壓失穩(wěn)能力。伸長(zhǎng)率、杯突試驗(yàn)值越大，彎心直徑越小，則材料塑性越好。復(fù)雜拉深用的冷軋薄鋼板，其晶粒度6一8級(jí)，中板為5一7級(jí)，且相鄰級(jí)別不超過(guò)2級(jí)。若晶粒過(guò)細(xì)，則回彈現(xiàn)象增加。鋼板的晶粒大小對(duì)塑性影響甚大。常用沖壓材料牌號(hào)有：08, 08F, 08 Al , 10等，其中以08 Al的塑性最好。影響材料塑性的因素是化學(xué)成分、金相組織和力學(xué)性能。因此，要求材料應(yīng)有良好的塑性和塑性變形的穩(wěn)定性。（1）材料的塑性 在變形區(qū)部位，材料內(nèi)部應(yīng)力主要是拉應(yīng)力，其變形主要是伸長(zhǎng)和厚度減薄。包括便于加工，容易得到高質(zhì)量和高精度的沖壓件，生產(chǎn)率高（一次沖壓工序的極限變形程度大），模具壽命長(zhǎng)．不產(chǎn)生廢品等。一般來(lái)說(shuō)，沖壓用材料應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：1)．良好的使用性能從不同產(chǎn)品的使用性能出發(fā)，對(duì)材料的力學(xué)性能、物理性能等提出了各種要求，例如：機(jī)械和儀器制造等零件著重要求機(jī)械強(qiáng)度、剛度和沖擊韌度；化學(xué)和醫(yī)療儀器零件著重要求耐腐蝕性；飛機(jī)和宇航飛行器等零件著重要求傳熱和耐熱性能；汽車(chē)、摩托車(chē)等零件著重于表面質(zhì)量；運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)機(jī)械等零件著重于耐磨和耐久性。材料質(zhì)量的好壞直接影響到?jīng)_壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、沖壓件質(zhì)量、產(chǎn)品使用壽命和沖壓件成本：沖壓件材料費(fèi)用往往要占沖件成本的60% 80%。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。優(yōu)點(diǎn)為可消除內(nèi)應(yīng)力，避免加工硬化，增加材料的塑性，降低變形抗力，減少設(shè)備的動(dòng)力消耗。冷沖壓要求坯料的厚度均勻且波動(dòng)范圍小，表面光潔、無(wú)斑、無(wú)劃傷等。優(yōu)點(diǎn)為不需加熱、無(wú)氧化皮，表面質(zhì)量好，操作方便，費(fèi)用較低。這取決于材料的強(qiáng)度、塑性、厚度、變形程度以及設(shè)備能力等，同時(shí)應(yīng)考慮材料的原始熱處理狀態(tài)和最終使用條件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓工藝的種類（一）沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。是一種高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁，到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。與鑄件、鍛件相比，沖壓件具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分是經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。它也是利用材料的塑性變形能力，改變其幾何形狀與尺寸，從而達(dá)到?jīng)_壓成形的目的。另外，對(duì)這些問(wèn)題的研究，還能夠推動(dòng)沖壓技術(shù)與理論工作的進(jìn)步。29第二章 沖壓工藝與沖壓設(shè)備第二章 沖壓工藝與沖壓設(shè)備沖壓成形所用的板料毛坯的幾何形狀的特點(diǎn)和所用設(shè)備與模具的特殊性，使沖壓成形除具有塑性加工普遍存在的特點(diǎn)和遵循其一般的變形規(guī)律外，它還具有一些與一般的壓力加工不同的特點(diǎn)與獨(dú)特的規(guī)律。（三）模具總裝配圖和零件圖的繪制繪制模具圖應(yīng)盡量采用1:1的比例，直觀性好，便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；繪圖時(shí)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械制圖規(guī)定，在不違反制圖標(biāo)準(zhǔn)的前提下按照模具行業(yè)的習(xí)慣和特殊規(guī)定的繪制方法作圖。 模具設(shè)計(jì)（一）模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)沖壓工藝卡中選定的模具類型，確定模具的具體結(jié)構(gòu)形式； 確定的模具外形尺寸必須與壓力機(jī)規(guī)格相協(xié)調(diào)； 草圖通常按模具工作位置在閉合狀態(tài)時(shí)繪制。（三）沖壓工序的定位于沖壓設(shè)備的選擇合理選擇定位基準(zhǔn)和定位方法是保證沖壓件質(zhì)量和尺寸精度的基本條件，也直接影響操作和安全；設(shè)備類型的選擇主要取決于沖壓工藝要求和生產(chǎn)批量。由于缺乏必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析難度較大，因此不進(jìn)行此項(xiàng)分析。 課題主要設(shè)計(jì)任務(wù)⒈設(shè)計(jì)出氣缸蓋罩精拉深模具的裝配圖，沖孔切邊復(fù)合模裝配圖，及模具主要零件的零件圖；⒉用Solidworks對(duì)精拉深模具及復(fù)合模的各個(gè)進(jìn)行三維造型，并進(jìn)行裝配；⒊對(duì)設(shè)計(jì)的模具零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行dynaform分析，并對(duì)其進(jìn)行完善和優(yōu)化。為提高氣缸蓋罩拉深成型件的強(qiáng)度和剛性，其螺孔及標(biāo)牌周?chē)黾恿撕芏喟纪箞A弧形的加強(qiáng)筋，頂面角度為12176。 課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題主要的研究?jī)?nèi)容是氣缸蓋罩沖壓模具的設(shè)計(jì)與分析，對(duì)模具進(jìn)行三維造型。再次，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用，使塑性成形加工設(shè)備向數(shù)控的方向發(fā)展。首先，模具的發(fā)展朝著高效，簡(jiǎn)易，多功能，高壽命，高精度的方向發(fā)展。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的