冲压模具设计与制造（1-3）冲压变形理论基础.pdf

第一章 冲压模具设计与制造基础 复习上次课内容 如何选择冲压设备？ 第一章 冲压模具设计与制造基础 第三节冲压变形理论基础 一、塑性变形的基本概念 变形： 弹性变形、塑性变形。 塑性： 表示材料塑性变形能力。它是指固体材料在外力作用下发 生永久变形而不破坏其完整性能力。 塑性指标： 衡量金属塑性高低的参数。常用塑性指标为延伸率δ和断 面收缩率ψ。  Lk L0 100% L 0 F F  0 k 100% F 0 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 第三节冲压变形理论基础 二、塑性变形对金属组织和性能的影响 金属受外力作用产生塑性变形后不仅形状和尺寸发生变 化，而且其内部的组织和性能也将发生变化。一般会产生加工 硬化或应变刚现象： 金属的机械性能，随着变形程度的增加，强度和硬度逐渐 增加，而塑性和韧性逐渐降低； 晶粒会沿变形方向伸长排列形成纤维组织使材料产生各向 异性； 由于变形不均，会在材料内部产生内应力，变形后作为残 余应力保留在材料内部。 第一章 冲压模具设计与制造基础 第三节冲压变形理论基础 三、塑性力学基础 1．点的应力与应变状态 为了全面、完整地描述变形区内各点的受力和变形情况。 应力——正应力、剪应力 应力状态： 通常是围绕该点取出一个微小（正）六面体（即所谓 单元体），用该单元体上三个相互垂直面上的九个应力分量来 表示。已知该九个应力分量，则过此点任意切面上的应力都可 求得。 主应力状态 塑性变形可能出现九种主应力状态。 类似有应变状态的概念。一般认为金属材料在塑性变形时体积 不变，因此主应变状态图只有三种。 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 第三节冲压变形理论基础 三、塑性力学基础（续） 2 ．金属的屈服条件 屈服——塑性状态，主要取决于两方面的因素： （1）在一定的变形条件（变形温度和变形速度）下材料的物理 机械性质——转变的根据； （2 ）材料所处的应力状态——转变的条件。 单向应力状态： σ= σ S 一般应力状态：σ - σ= βσ 1 3 S 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 第三节冲压变形理论基础 三、塑性力学基础（续） 3 ．金属塑性变形时的应力应变关系 弹性变形阶段：应力与应变之间的关系是线性的、可逆 的，与加载历史无关； 塑性变形阶段：应力与应变之间的关系则是非线性的、 不可逆的，与加载历史有关。         1 2 2 3 3 1         