【正文】
r to guarantee the reliability and generality of simulation results, a lot of factors are regulated in detail, such as the shape and dimension of tools for test, blank dimension and testing conditions(stamping velocity, lubrication method and blank holding force, etc). Indirect testing method is also called basic testing method its characteristic is to connect analysis and research on fundamental property and principle of the sheet metal during plastic deformation, and with the plastic deformation parameters of the sheet metal in actual stamping forming, and then to establish the relationship between the indirect testing results(indirect testing value) and the actual stamping forming property (forming parameters). Because the shape and dimension of the specimen and the loading pattern of the indirect testing are different from the actual stamping forming, the deformation characteristics and stress states of the indirect test are different from those of the actual one. So, the results obtained form the indirect test are not the stamping forming parameters, but are the fundamental parameters that can be used to represent the stamping forming property of the sheet metal. 7 沖壓成形與板材沖壓 通過模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝 方法叫做沖壓 。由于沖壓通常在冷態(tài)下進(jìn)行,因此也稱為冷沖壓。沖壓加工的原材料一般為板材或帶材,故也稱板材沖壓。 沖壓廣泛應(yīng)用于金屬制品各行業(yè)中,尤其在汽車、儀表、軍工、家用 電器等工業(yè)中占有極其重要的地位。 板材沖壓具有下列特點(diǎn): ( 1).高 的 材料利用率。 ( 3).沖壓件在形狀和尺寸方面的互換性好。 ( 5).生產(chǎn)率高,操作簡單,容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。對于小批量、多品種生產(chǎn),常采用簡易沖模,同時(shí)引進(jìn)沖壓加工中心等新型設(shè)備,以滿足市場求新求變的需求。如前所述,材料形狀有板材和帶材。剪床是用來將板材剪切成具有一定寬度的條料,以供后續(xù)沖壓工序使用,沖床可用于剪切及成形。沖壓成形具有如下幾個(gè)非常突出的特點(diǎn)。由于垂直于板面方向上的單位面積上壓力的素質(zhì)遠(yuǎn)小于板面方向上的內(nèi)應(yīng)力,所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似地當(dāng)作平面應(yīng)力狀態(tài)來 處理,使其變形力學(xué)的分析 8 和工藝參數(shù)的計(jì)算工作都得到很大的簡化。因此,以拉應(yīng)力作用為主的伸長類沖壓成形過程多于以壓應(yīng)力作用為主的壓縮類成形過程。在這一點(diǎn)上,沖壓成形與體積成形的差別很大。 ( 4).在沖壓成形時(shí),模具對板材毛胚作用力所形成的約束作用較輕,不像體積成形(如模鍛)是靠與制件形狀完全相同的型腔對毛胚進(jìn)行全面接觸而實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)制成形。在這種情況下,這部分毛胚的變形是靠模具對其相鄰部分施加的外力實(shí)現(xiàn)其控制作用的。 由于沖壓成形具有上述一些在變形與力學(xué)方面的特點(diǎn),致使沖壓技術(shù)也形成了一些與體積成形不同的特點(diǎn)。由于相同原因,也促使靠氣體或液體壓力成形的工藝方法得以發(fā)展。借助于電子計(jì)算機(jī)與先進(jìn)的測試手段, 在對板材性能與沖壓變形參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量與分析基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)沖壓過程智能化控制的研究工作也在開展。所以,對板材沖壓性能即成形性與形狀穩(wěn)定性的研究,目前已成為沖壓技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容。 9 沖壓變形工藝可完成多種工序,其基本工序可分為分離工序和變形工序兩大類。其中又以沖孔、落料應(yīng)用最廣。 從本質(zhì)上看,沖壓成形就是毛胚的變形區(qū)在外力的作用下產(chǎn)生相應(yīng)的塑性變形,所以變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)景象的沖壓成形分類,可以把成形性質(zhì)相同的成形方法概括成同一個(gè)類型并進(jìn)行體系化的研究。通常認(rèn)為在板材表面上不受外力的作用,即使 有外力作用,其數(shù)值也是較小的,所以可以認(rèn)為垂直于板面方向上的應(yīng)力為零,使板材毛胚產(chǎn)生塑性變形的是作用于板面方向上相互的兩個(gè)主應(yīng)力?;谶@樣的分析,可以把各種形式?jīng)_壓成型中的毛陪變形區(qū)的受力狀態(tài)與變形特點(diǎn),在平面應(yīng)力的應(yīng)力坐標(biāo)系中與相應(yīng)的兩向應(yīng)變坐標(biāo)系中以應(yīng)力與應(yīng)變坐標(biāo)決定的位置來表示。由于人們對沖壓成形過程板材毛胚的變形行為有了較為深入的認(rèn)識(shí),已經(jīng)相當(dāng)清楚的建立了由原材料的化學(xué)成分、組織等因素所決定的材料性能與沖壓成形之間的關(guān)系,這就使原材料生產(chǎn)部門不但按照沖壓件的工作條件與使用要求進(jìn)行原材料的設(shè)計(jì)工作,而且也根據(jù)沖壓件加工過程對板材性能的要求進(jìn)行新型材料的開發(fā)工作,這是沖壓技術(shù)在原材料研究方面的一個(gè)重要方向。 ( 2) 判斷原材料沖壓性能的科學(xué)方法,確定可以確切反映材料沖壓性能的參數(shù),建立沖壓性能的參數(shù)與實(shí) 際沖壓成形間的關(guān)系,以及沖壓性能參數(shù)的測試方法等。 沖壓用原材料主要是各種金屬與非金屬板材。雖然在沖壓生產(chǎn)中所用金屬板材的種類很多,但最多的原材料蛀牙是鋼板、不銹鋼板、 10 鋁合金板及各種復(fù)合金屬板。對板材沖壓性能的研究具有飛行重要的意義。另一方面,為了能夠依據(jù)沖壓件的形狀與尺寸特點(diǎn)及其所需的成形工藝等基本因素,正確、合理地選用板材,也必須對板材的沖壓性能有一個(gè)科學(xué)的認(rèn)識(shí)與正確的判斷。 實(shí)物沖壓試驗(yàn)是最直接的板材沖壓性能的評定方法。但是,這種評定方法不具有普遍意義,不能作為行業(yè)之間的通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息的交流。為了保證模擬試驗(yàn)結(jié)果的可靠性與通用性,規(guī)定了私分具體的關(guān)于試驗(yàn)用工具的幾何形狀與尺寸、毛胚的尺寸、試驗(yàn)條件(沖壓速度、潤滑方法、壓邊力等)。間接試驗(yàn)法的特點(diǎn)是:在對板材在塑性變形過程中所表現(xiàn)出的基本性質(zhì)與規(guī)律進(jìn)行分析與研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步把它和具體的沖壓成形中板材的塑性變形參數(shù)聯(lián)系起來,建立間接試 驗(yàn)結(jié)果(間接試驗(yàn)值)與具體的沖壓成形性能(工藝參數(shù))之間的相關(guān)性。因此間接試驗(yàn)所得的結(jié)果(試驗(yàn)值)并不是沖壓成形的工藝參數(shù),而是可以用來表示板材沖壓性能的基礎(chǔ)性參數(shù)