钣金加工中材料延展性能浅解
板材的可塑性
可成形性可以定义为材料可以被迫进入永久形状变化的容易程度。
材料的可成形性取决于几个因素。重要的一个问题涉及材料的性能,如屈服强度,应变硬化率和延展性。这些都与温度有很大关系。随着材料温度的升高,屈服强度和应变硬化速率逐渐降低,延展性增加。因此,金属的热加工在开裂之前允许相对非常大的变形量。
有几种预测可成形性的方法。下面是一些重要方法的简要说明。
杯子或径向拉伸:
杯子拉伸测试使用来自待测金属的圆形坯料。它被装入模具中,并且注意到它能够承受的拉伸的严重性而没有被称为拉伸比的撕裂。拉伸比是杯直径与坯料直径之比。
其中R d=拉伸比
D =空白直径
d =冲头直径
50%的拉伸比被认为是优异的。如在所示图4.1(a)中,或者与润滑空白平底冲头可被用于绘制杯,或者如图所示4.1(b)中空白可由润滑半绘制-球形冲头。在第一种情况下,动作主要是拉伸,其中发生材料的圆柱形拉伸。在第二种情况下,将对材料进行双轴拉伸。对于拉伸,夹紧力恰好足以防止材料在进入模具时在拉伸半径处弯曲。变形发生在法兰和拉伸半径上。
福井锥形杯试验:
它采用半球形,光滑抛光打孔。不需要空白支架。在每次测试中,确定将导致破杯的拉伸比。通过使用片材的厚度,坯料的尺寸以及冲头和模具直径之间的固定比率来避免皱折的形成。在这些条件下,试验在张力下产生已知量的拉伸,拉伸和弯曲。
正常各向异性系数:
对材料进行单轴拉伸试验。各向异性系数由塑性宽度应变eW与厚度应变e t的比率导出。具有高塑性各向异性的材料也具有更大的“抗稀疏性”。通常,各向异性系数越高,材料在拉伸操作中变形越好。
应变硬化系数:
应变硬化是指当金属在某些区域中变形时,在微结构中发生位错。当这些位错堆积起来时,它们倾向于加强金属以防止该区域中的进一步变形。因此,应变遍布整个片材。然而,在变形的某个点处,应变突然局部化并且颈缩或局部变薄。当发生这种情况时,可以获得片材的进一步整体变形,而不会在颈缩区域中破裂。
因此,应变硬化系数反映了金属在整个板材中分布应变的程度,避免或延迟局部缩颈。应变硬化系数越高,材料在拉伸时会变硬,对局部缩颈的抵抗力越大。金属颈部会损害表面外观并影响结构完整性。
对于许多冲压操作,拉伸金属是关键因素,并且取决于应变硬化系数。因此,需要大量拉伸的冲压件应由具有高平均应变硬化系数的金属制成。屈服强度应低,以避免皱纹或屈曲。
形成极限曲线:
成形极限曲线是确定金属板成形性的良好指标。基本上,它需要绘制一条曲线,显示成形中可接受的应变水平与可能导致失效的应变水平之间的边界线,图4.2。
图4.2major,e 1和minor,e 2菌株的关系是通过成形后的测量建立的。
曲线表示垂直于片材平面的主应变和次应变之间的关系。为了确定这些应变,在金属板上标记了一个圆网格,例如通过电解模板蚀刻工艺。在金属变形之后,测量圆以获得主应变e 1和次应变e 2,如图4.2所示。通常,从破裂区域中的试样获得10至15个数据点。测量位于失效区域和其外部的椭圆。然后绘制成形极限曲线,使其低于颈缩和断裂带中的应变,并且位于这些区域外的应变之上(图4.3))
随着试样尺寸的受控变化,可以从一个测试装置绘制整个成形 - 极限曲线。可以用四个样品获得相当精确的成形极限曲线,同时可以用八个样品获得精确曲线。
可以注意到,不同金属的“局部”延性会有所不同,因此不能开发出通用的成形极限曲线。例如,在给定的微小应变下,两种金属的峰值局部延性可能为20%和50%。具有20%局部延展性(高应变硬化系数)的金属可能是最佳选择,因为应变将具有更好的分布,允许整个片材拉伸20%。如果另一张纸显示出很小的应变硬化,则局部区域可能会拉伸50%,但是纸张的其余部分相对不受约束。
通过使用可成形性 - 预测技术。设计师和制造商能够更明智地选择金属,并在新金属上快速获得日期。在设计模具之前可以获得基本数据。金属供应商也能够确定材料在从工厂运输之前是否具有所需的可成形性。
图4.3
推荐阅读:
评论
相关文章
钣金喷涂常见问题和补救办法分享
1、颗粒(污垢和尘埃) 定 义:涂层表面有微粒突出。 成 因:车身表面在涂漆前没有经过适当的清洁。 空气过滤网已到时候更换。 喷漆房气压过低。 喷漆工穿着下正确、不清洁的衣服。 预防方...
钣金加工时应如何选择材料?
在生产过程中,我们经常使用钣金加工,钣金加工就是使产品加工质量更加理想。要想保证产品加工制作的效果,那么在选材状况上必须重视起来,可以让那个产品的加工效果更好的满足应用的需求。金属板材加工时,如果选材...
钣金加工中的钣金下料工艺介绍:激光切割,剪板,冲压-中山铭偌金属
钣金加工中对材料的切割过程是指通过施加足够大的力来使一块金属板分离以使材料失效的过程。最常见的切割过程通过施加剪切力来执行,因此有时被称为剪切过程。当施加足够大的剪切力时,材料中的剪切应力将超过...
钣金加工中钣金激光切割的一些小技巧
【钣金加工】光纤激光切开机在运用的时分存在着许多的小技巧,这些小技巧可以极大的进步机器的运用功率。如今,就让广州铭偌钣金加工厂给咱们来介绍一下如何运用这些小技巧。1)激光切开机上双焦距激光切开头是最简...
Solidworks钣金设计 钣金教程 机械设计 铭偌
Solidworks钣金训练纲要 钣金教程 钣金冲压成型 三维规划 机械规划 组织规划 运动仿真教程 钣金零件建模 运用基体法兰来创立钣金零件: 在钣金零件中参加专用的法兰特征,如边线法兰和...
关于产品质量波动原因的技术分析
我们不妨从具体的工艺和产品来分析问题,解决钣金产品的质量波动问题。首先,我们列出钣金加工的一般程序:⑴切割、切板、通用冲孔、号码冲孔、激光切割等;⑵压铆、拉铆等钳工作业;⑶弯曲成型;⑷焊接、CO2气体...
什么是钣金加工
板件质量较轻,强度高,再加上生产成本较低,如果进行大批量生产,它的性能就会很好。板材加工企业应该如何对板材进行加工?人们生活中的烟囱、铁桶油桶、弯管弯头这些我们生活中不可缺少的东西都用到金属板材,金属...
钣金加工工艺水平提升
把数控板材加工的工艺水平提升,从而生产出更高质量的板金件,这是一种趋势。板材加工,一般是通过手工或模具对某些金属薄板进行塑,使其产生塑性变形,形成期望的形状和尺寸,还可以通过焊接或少量机械加工,形成更...