五金冲压基础知识培训

塑性指标
变形抗力： 引起塑性变形的单位变形力。（金属产生塑性变形的力为变形力， 金属抵抗变形的力称为变形抗力）。 变形抗力指标：通常以真实应力作为变形抗力的指标。
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内因 ：化学成分的影响；组织结构的影响 外因：变形温度 ；变形速度 ；应力、应变状态；尺寸因素
（1）金属组织：晶格类型、杂质、晶粒大小、形状及晶界强度。如纯铁比碳 钢的塑性好、变形抗力低。 （2）变形温度 大多数金属，总的趋来自百度文库是：温度升高，塑性增加，变形抗力下降。
其他条件相同时，尺寸越大，塑性越差。
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金属材料硬化规律（真实应力—应变曲线） 弹塑性变形共存规律 材料在塑性变形的同时也会有弹性变形存在。用最简单的拉伸试验就可以说明 这种弹塑性变形的共存现象。
低碳钢试样在单向拉伸时的拉伸试验曲线图 图中，OA为弹性变形阶段，A点为屈服点， σs为屈服强度，ABG为均匀塑性 变形阶段，G点处载荷最大，G点的σb为抗拉强度。同时G点也是失稳点，从 G点开始，材料出现缩颈。GK为不均匀变形阶段，K点为断裂点。
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当物体中某点处于单向应力状态时，只要该向应力达到材料的屈服应力值，该 点就开始屈服，由弹性状态进入塑性状态。 但对于复杂应力状态，就不能仅仅根据某个应力分量来判断一点是否已经屈服， 而要同时考虑其他应力分量的作用。只有当各个应力分量之间符合一定的关系 时，该点才开始屈服。这种关系就称为屈服准则 法国工程师屈雷斯加（H.Tresca）通过对金属挤压的研究，于1864年提出： 当材料（质点）中的最大切应力达到材料屈服强度的一半时，材料就开始屈服。 设s1≥s2≥s3，则按上述观点可得屈雷斯加屈服准则的数学表达式为：
l0—试样原始标距长度；l1—拉伸后标距的长度。 由于δ不能真实地反映试样大变形过程中的瞬时变形及变形的积累过程， 真实应变的概念：拉伸过程中，某瞬时的真实应变（即应变增量）为
l—试样的瞬时长度； dl—瞬时的长度改变量。 当试样从l0拉伸至l1时，总的真实应变为
真实应变在正确反映瞬态变形的基础上，真实地反映了塑性变形的积累过程， 因而得到广泛的应用。由于它具有对数形式，因此亦称为对数应变。在均匀拉 伸阶段，真实应变和相对伸长存在以下关系：
实际横截面积F来计算应力 这样求得的s称为真实应力。 材料刚开始屈服时的应力称为初始屈服应力。随着塑性变形量的增多，材料会 逐渐发生硬化，屈服应力会逐渐增高。习惯上常将用真实应力表示的每一瞬间 的实际屈服应力直接称为该瞬间的“真实应力”，它反映了材料的塑性变形抗 力。
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在拉伸试验时，试样的轴向应变常以试样的相对伸长（或条件应变） δ表示：
或
屈雷斯加准则形式简单，概念明确，如果事先知道主应力的次序，使用该准则 是十分方便的。 德国力学家密席斯（Von Mises）于1913年提出另一屈服准则，该准则指出： 当材料（质点）中的等效应力si达到材料的屈服强度时，材料就开始屈服： 按此观点写出密席斯屈服准则的数学表达式如下：
冲压也存在一些缺点，主要表现在冲压加工时的噪声、振动两种公害。这些问 题并不完全是冲压工艺及模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备落后 所造成的。随着科学技术的进步，这两种公害一定会得到解决
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冲压变形的理论基础——塑性变形
塑性：指金属在外力的作用下，能稳定的发挥塑性变形而不破坏其完整性的 能力。
加热的作用：提高塑性、降低变形抗力、提高工件的成形准确度。 冷却的作用：局部冷却，提高板料危险断面的强度。 对于碳钢而言，存在几处特殊情况： 冷脆区（或蓝脆区）：200℃~400 ℃，变形抗力增加，塑性降低。夹杂物以 沉淀的形式在晶界、滑移面析出，产生沉淀硬化 热脆区： 800℃~950 ℃，FeS不溶于固体铁，在晶界形成低熔点的共晶体。 高温脆区： 1250 ℃以上，过热，过烧。 在选择变形温度时，碳钢应避开冷脆区和热脆区 (3)变形速率：单位时间内应变的变化量。
分离工序
落料 冲孔 剪切
冲压工序
成形工序
弯曲 拉深 翻孔（边） 胀形 缩口
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分 离 工 序
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成 形 工 序
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冲 压 零 件
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冲压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其它加工方法相比，在技术和经济 方面有如下特点： （1）互换性：冲压件的尺寸精度由模具来保证，具有一模一样的特征，所以 质量稳定。 （2）工艺性：由于利用模具加工，所以可获得其它加工方法所不能或难以制 造的，壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。 （3）节约材料：冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样，大量 切削金属，所以它不但节能，而且节约金属 （4）生产效率：高速压力机每分钟可生产几百上千件。所以它是一种高效率 的加工方法。
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锻造、冲压与轧制、挤压、拉拨等总称为金属压力加工
金属压力加工迫使加工对象发生塑性变形，既改变了尺寸、形状，又改善了 性能，故还称为塑性加工。
锻造
锭料 在再结晶温度以上进行 塑性加工。
锻压
冲压
板料 分离或变形 再结晶温度以下进行
冲压加工的3个基本要素
模具 板料 冲压设备
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生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求，冲 压加工的方法是多种多样的。
（由于弹性变形的存在，使得分离或成形后的冲压件的形状和尺寸与模具的形状和尺寸 不尽相同，这种现象称为回弹，是影响冲压件精度的重要原因之一）
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应力是指单位面积上的内力。单向拉伸试验过程中，试件横截面上的拉应力有 两种计算方法：
1）不考虑横截面积的变化（F0—试样初始截面积）
求得的σ0称为条件应力。 条件就是只有当变形不大时才能用这种方法近似计算。 2）考虑横截面积的变化 材料拉伸试验属于大变形，拉伸过程中，试件横截面会明显缩小，如仍 按F0计算就会出现明显的误差，必须按每瞬间的
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变形速率对金属塑性和变形抗力的影响比较复杂，需同时考虑其它因素的影 响。
可参考如下四条经验： （1）对于小零件的冲压工序，不考虑速度的影响； （2）对于大型复杂零件的成型，宜用低速； （3）对于加热成形工序，宜用低速； （4）应力、应变状态
应力状态：静水压力越大，金属表现的塑性越好。 应变状态：压应变的成分越多，拉应变的成分越少，越有利于材料塑性的发 挥 因此，压应力个数多、拉应力个数少，金属的塑性好。 （5）尺寸因素