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塑料压缩与传递成型模具设计
塑料压缩和传递成型模具设计是塑料成型工艺中重要的一环，它需要经过多个步骤才能完成，下面将对其进行介绍。
第一步，分析塑料合金成型件的性能要求，分析成型工艺条件，以及物料的性能和性质，及其与模具结构之间的关系，确定成型设计的特征参数。
第二步，确定模具结构形状、尺寸等技术参数，将成型件的轮廓线确定出来，并结合塑料材料的特点，确定模具分型的设计方案。
第三步，针对模具结构的设计，可采用塑料冲压成形技术，以及塑料压缩传递成型技术，并计算模具内部几何结构，确定成型装置结构的特性和尺寸，设计出模具的结构图，并将其零件进行分厂加工。
第四步，在设计模具结构时，应根据物料性能选择合适的模具材料，并结合模具冲击、热膨胀、模具收缩等因素，确定模具的结构类型，以及水平或竖直结构的排列方式。
最后，将模具设计完成后，进行制作安装和试验，确定成型机的性能及模具的可靠性。
总之，塑料压缩和传递成型模具设计是一个复杂的过程，需要理解塑料物性、熟悉模具结构及其分析，以及确保模具的制作工艺正确。
板材成形试验模具设计及仿真分析摘要金属薄板成形性能是金属板对于冲压成形的适应能力，一般分为胀形性能、拉深性能、扩孔性能、弯曲性能及复合成形性能等几个方面。
其试验方法分别是测定胀形性能指标杯突值、拉深性能指标极限拉深比或载荷极限拉深比、扩孔性能指标扩孔率、弯曲性能指标最小相对弯曲半径及“拉深+胀形”复合成形性能指标锥杯值等。
由于现今金属板的塑性成形在各行业里都占着很重要的地位，所以其的模具设计则显得更为重要。
根据国家标准《金属薄板成形性能与试验方法》GB/T 15825.1~ GB/T 15825.8-1995，对金属薄板成形性能试验所需的模具进行分析，再利用Solid Works三维软件进行设计，建立三维模型，然后进行装配及运动仿真。
并针对几种典型材料（45#钢、10#钢等）的板料成形试验进行了力学性能分析，最后是对试验机的主体以及模具进行了相应的强度和刚度校核，完成了模具的整个设计工作。
关键字板材成形试验模具建模仿真强度校核AbstractSheet metal forming properties of sheet metal stamping for the adaptation, generally consists of bulging performance, drawing performance, expanding properties, bending properties and forming composite performance aspects. The test methods are measured as bulging performance punch values IE,Drawing performance indicators LDR or load LDR(T), reaming performance reaming rateλ, bending performance relative minimum bending radius R min/t and "Drawing + bulging" Composite cone forming Cup performance Value (CCV). Due to the current sheet metal forming take a very important position in all sectors, its mold design is much more important.According to the national standard "sheet metal forming properties and test methods" GB / T 15825.1-GB / T 158 25.8-1995, the sheet metal forming properties necessary for the tests die analysis re-using Solid Works software to design and build three-dimensional model, then the assembly and movement simulation. And some typical materials (steel 45 #, 10 # steel, etc.) Sheet Metal Forming a test mechanical analysis, the last is the main testing machine and die for the corresponding strength and stiffness of the coupling, completed the mold of the entire design.Keywords: sheet metal forming; die Modeling; Simulation; Test Strength Check第一章绪论 (6)第一章绪论 (6)1、课题背景及目的 (6)2、计算机技术在模具设计中的应用领域 (6)3、板料成形试验过程的运动仿真 (7)4、课题的研究方法 (7)5、论文构成及研究内容 (8)第二章、成形试验模具设计 (9)1、拉深试验 (9)1.1 拉深凹模的高度 (10)1.2 拉深模的圆角半径对拉深过程的影响 (12)1.2.1 凹模圆角半径对拉深过程的影响 (12)1.2.2 凸模圆角半径对拉深过程的影响 (12)1.3 拉深间隙 (12)2、扩孔试验 (13)3、锥杯试验 (15)4、凸耳试验 (17)5、成形极限试验 (19)5.1 凹模 (21)5.2 压边圈 (21)5.3 成形极限试验中的压延 (22)第三章板材成形试验机及运动仿真 (24)1、试验机工作平台的设计及建模 (24)2、试验机工作平台的装配 (27)3、装配 (27)4运动仿真 (28)第四章板料成形试验的力学极限分析与计算 (33)1、板金成形的主要限制 (33)2、拉深试验的力学极限分析 (33)2.1 突缘变形区分析 (34)2.2 筒壁传力区分析 (39)3 成形极限试验的力学极限分析 (42)3.1 成形高度 (42)4、计算实例 (45)4.1 中厚板的力学极限计算 (46)4.1.1 45#钢 (46)4.1.1.1拉深试验 (46)4.1.1.2 成形极限试验 (50)4.1.2 10#钢 (51)4.1.2.1拉深试验 (51)4.1.2.2 成形极限试验 (55)4.2 船用板的力学性能极限计算 (56)4.2.1 1.5Ni (56)4.2.1.1 拉深试验 (57)4.2.1.2 成形极限试验 (59)4.2.2 360A (60)4.2.2.1 拉深试验 (60)4.2.2.2 成形极限试验 (63)4.3 汽车板的力学性能极限计算 (64)4.3.1 BZJ 311 (64)4.3.1.1拉深试验 (64)4.3.1.2 成形极限试验 (69)第五章模具的强度校核 (71)1、分析 (71)1.1 凸模抗压强度校核 (71)1.2 凸模抗压失稳校核 (71)2、模具强度、刚度校核 (72)2.1 成形极限试验 (72)2.1.1凸模抗压强度校核 (72)2.1.2凸模抗压失稳校核 (72)2.2 拉深试验 (72)2.2.1凸模抗压强度校核 (72)2.2.2凸模抗压失稳校核 (72)2.3 凸耳试验 (73)2.3.1凸模抗压强度校核 (73)2.3.2凸模抗压失稳校核 (73)2.4 扩孔试验 (73)2.4.1凸模抗压强度校核 (73)2.4.2凸模抗压失稳校核 (74)2.5 锥杯试验 (74)2.5.1 对于钢球有 (74)2.5.2 对凸模 (76)2.5.2.1 凸模抗压强度校核 (76)2.5.2.2 凸模抗压失稳校核 (77)第六章试验机主体强度校核 (79)1、四承力柱的强度校核 (79)2、上下工作台的弯曲强度校核 (79)第七章结论 (82)致谢 (83)附录 (84)附录A 拉深试验模具 (84)附录B 扩孔试验模具 (85)附录C 锥杯试验模具 (86)附录D 凸耳试验模具 (87)附录E 成形极限图试验模具 (88)参考文献 (89)第一章绪论1、课题背景及目的金属塑性加工不但在飞行器制造业中占据着极其重要的地位，在其他各行业中也是很有分量的，板料冷压成形是最常用也是研究最深入的一类成形方式。
本科生课程论文(2014-2015学年第二学期)气压成形技术介绍与探索曾得志提交日期：2015.4.29 学生签名：曾得志说明气压成形技术介绍与探索曾得志摘要：加工成形工艺可以追溯到远古人类生活时期，从简单的借助石头刻削发展到现在的各种加工技术。
近现代随着工业革命的进行，出现了利用机器的大规模生产加工，促生了各种成形工艺。
传统的成形工艺主要是冲压成形，但是新型的成形工艺应需要而生，包括液压成形、电磁成形、爆炸成形、气压成形等等。
气压指的是作用在单位面积上的气体，微观上来说，气压实质是大量分子频繁地碰撞容器壁（假设对象是容器里的气体）而产生的压力。
不连续的分子碰撞在宏观上体现出了连续的、均匀的压力。
利用我们周围随处可见的气体的这一性质，我们便可以实现让工件板料变形的目的，这就是气压成形的产生。
本文对气压成形技术原理、分类、应用进行介绍归纳，重点对它在超塑性领域的应用进行分析，并从当前生产需求的角度对该技术进行一些探索，提出一些关于气压的设想与见解。
关键词：气压成形；超塑性；加工作为利用材料塑性由外力作用变形的传统加工技术，塑性加工历史悠久，种类繁多。
随着人类社会的不断发展和生活水平的不断提升，人类对各类产品的需求剧增，并且要求更为苛刻精细。
因而，在生产中扮演重要角色的塑性加工便不断发展丰富，衍生出许多新的技术，而气压成形技术就是其中之一。
气压成形是利用气体压力使工件变形的一种塑形加工工艺，也称压缩空气成型。
它是依靠空气压缩机产生的气压将塑料板(片)材加压、拉伸，使其紧贴在模具表面，定型后成为制品。
1 气压成形的基本原理与分类气压成形技术利用某些材料在特定条件下的高塑性和低流动应力(变形抗力)的特性，这样就可以利用气体的压力使板材按模具形状成形（当然也有无模的成形）。
它是聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙与聚缩醛等热塑性树脂的主要成形方法，不过一般只运用在瓶状物体的生产。
它被更为广泛地运用在了金属塑形加工，特别是超塑性成形，起到了不可替代的作用。
模具设计计算公式介绍如下：
1.模具尺寸计算公式
•模具长度L = 零件长度+ 拉料量+ 压头高度+ 开料量+ 模板厚度
•模具宽度W = 零件宽度 + 拉料量 + 压头宽度 + 开料量 + 2 x 壁厚
•模具高度H = 零件高度 + 拉料量 + 压头高度 + 开料量 + 2 x 壁厚
2.模具压力计算公式
•模具最大压力Fmax = (K x A x S x T) + (K x B x S x T) 其中，K为系数，A为零件的侧面积，B为零件的底面积，S为
材料抗拉强度，T为材料的厚度。
3.模具材料选择公式
•模具材料的选择应考虑到模具的使用寿命、成本、加工性能等因素。
一般来说，模具材料应具有高强度、高硬度、高韧性、
良好的热导性和耐磨性等特点。
常用的模具材料有工具钢、合
金钢、硬质合金等。
4.模具加工工艺公式
•模具加工过程中需要进行多项计算，如切削速度、进给速度、切削深度、切削力等。
这些参数的计算公式与加工工艺有关，
可根据具体情况进行选择和调整。
以上是一些常用的模具设计公式，但具体情况仍需根据实际情况进行
选择和调整。
在实际模具设计过程中，还需要考虑到多个因素的综合作用，如模具的结构、零件的形状和尺寸、生产批量等。
模具计算公式模具计算公式是根据模具设计的要求和具体形状，通过一些数学公式来计算出模具各个部分的尺寸和形状。
模具计算公式是模具设计的基础，它能够确保模具的准确性和合理性。
下面是我个人设计的一些常用模具计算公式，供参考：1.挤压模具计算公式：挤出口宽度=Z/D挤出口长度=0.4*D胚料浮头高度=0.7*W(其中，W为挤出口宽度)浮腔流道长度=K*H(其中，K为系数，H为胚料浮头高度)浮腔面积=W*H模腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中，P为模孔周围距离，L为模孔到模腔边缘的距离)模孔面积=W*H2.注塑模具计算公式：注射腔面积=W*H模腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中，P为模孔周围距离，L为模孔到模腔边缘的距离)模孔面积=W*H冷却时间=w*V^0.3(其中，w为材料热导率，V为注塑物体体积)流道长度=K*H(其中，K为系数，H为注射腔高度)流道面积=W*H流道截面积=(W+H)*H3.压铸模具计算公式：冷却时间=w*V^0.3(其中，w为材料热导率，V为铸件体积)浇注系统长度=K*H(其中，K为系数，H为铸件高度)浇注系统面积=W*H型腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中，P为型腔周围距离，L为型腔到模孔边缘的距离)模孔面积=W*H4.塑料模具计算公式：型腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中，P为型腔周围距离，L为型腔到模孔边缘的距离)模孔面积=W*H冷却时间=w*V^0.3(其中，w为材料热导率流道长度=(W+H)*L(其中，L为流道长度与平均厚度的比例系数)流道面积=W*H流道截面积=(W+H)*H。
超塑性成形工艺班级:成型113 姓名:许红梅学号:2011101259 一．超塑性的定义超塑性是指在特定的条件下，即在低的应变速率(ε=10-2～10-4s-1)，一定的变形温度（约为热力学熔化温度的一半）和稳定而细小的晶粒度(0.5～5μm)的条件下，某些金属或合金呈现低强度和大伸长率的一种特性。
其伸长率可超过100%以上，如钢的伸长率超过500%，纯钛超过300%，铝锌合金超过1000%。
目前常用的超塑性成形的材料主要有铝合金、镁合金、低碳钢、不锈钢及高温合金等。
1920年Rsenhain发现Zn-4Cu-7Al合金在低速弯曲时，可以弯曲近180°1934年英国Pearson发现Pb-Sn共晶合金在室温低速拉深时可以得到200%的延伸率1945年前苏联Bochvar发现Zn-Al共析合金具有异常高的延伸率1964年美国Backofen对Zn-Al合金进行了系统的研究，并提出了应变速率敏感性指数—m1特点1)金属塑性大为提高过去认为只能采用铸造成形而不能锻造成形的镍基合金，也可进行超塑性模锻成形，因而扩大了可锻金属的种类。
2)金属的变形抗力很小一般超塑性模锻的总压力只相当于普通模锻的几分之一到几十分之一，因此，可在吨位小的设备上模锻出较大的制件3)加工精度高超塑性成形加工可获得尺寸精密、形状复杂、晶粒组织均匀细小的薄壁制件，其力学性能均匀一致，机械加工余量小，甚至不需切削加工即可使用。
因此，超塑性成形是实现少或无切削加工和精密成形的新途径。
2应用板料成形其成形方法主要有真空成形法和吹塑成形法。
真空成形法有凹模法和凸模法。
将超塑性板料放在模具中，并把板料和模具都加热到预定的温度，向模具内吹入压缩空气或将模具内的空气抽出形成负压，使板料贴紧在凹模或凸模上，从而获得所需形状的工件。
对制件外形尺寸精度要求较高时或浅腔件成形时用凹模法，而对制件内侧尺寸精度要求较高时或深腔件成形时则用凸模法。
真空成形法所需的最大气压为105Pa，其成形时间根据材料和形状的不同，一般只需20～30s。
铝合金超塑性成型技术研究随着工业化的不断发展，铝合金材料已经逐渐成为了各个行业中的必备工程材料之一。
铝合金材料具有密度小、强度高、刚性好、耐腐蚀等优点，然而，其材料的成型难度也较大，造成生产成本高。
而铝合金超塑性成型技术的出现，不仅极大地提高了铝合金材料的加工效率，降低了生产成本，而且也为铝合金材料的广泛应用提供了更为可靠的保障。
一、什么是铝合金超塑性成型技术铝合金超塑性成型技术是指通过气压、液压等外力使铝合金材料在高温条件下进行塑性变形，在保持材料强度的前提下，使其达到非常高的变形率，以获得所需的成形工件。
其原理是利用铝合金材料在高温条件下的微观结构变化，使之发生超塑性变形，从而使铝合金材料在保持高度成形性和加工性能的同时，获得所需的复杂形状。
二、铝合金超塑性成型技术的研究与发展历程自20世纪50年代，欧、美、日等国家开始研究超塑性金属以来，铝合金的超塑性也得到了广泛关注。
然而，由于铝合金超塑性成型技术的局限性，其研究开发并不顺利。
在20世纪70年代初期，日本学者东海林松人和美国学者Peter Hirsch 分别提出了超塑性成型的两种工艺方法：均匀变形（UDF）和局部变形（LDF）。
在均匀变形方面，其在材料加工过程中要求涂层形成，铝合金材料需要根据需要扩散，使材料达到均匀塑性变形，从而形成所需的铝合金成型品。
在局部变形方面，则要求在模具中建立压力梯度，使材料在纵向和横向同时发生变形，以得到所需的成型品。
三、铝合金超塑性成型技术的应用前景由于铝合金超塑性成型技术具有低成本、高效率和高品质的优点，因此其应用前景非常广阔，并被广泛应用于汽车、飞机、航天、电子、军事等领域。
例如，在汽车制造领域，铝合金超塑性成型技术被广泛应用于车身结构和零部件的制造，极大地推动了汽车行业的发展。
在航空航天领域，铝合金超塑性成型技术被应用于飞机机身、发动机、机翼及其他零部件等制造过程中，大幅提高了航空航天设备的性能和使用寿命。
作者简介:李英华,女,1964年出生,1985年毕业于东北大学,副教授,在读硕士,030009,山西省太原市收稿日期:2007-04-23●应用技术超塑性板材气压成形模具的设计与计算李英华(山西工程职业技术学院)摘 要:介绍了金属的“超塑性”概念及其特点,阐述了超塑性材料Zn -22%A1板材气压成形的原理,着重解释了其板材气压成形模具的设计与计算,对生产实际与理论探讨具有现实意义。
关键词:金属的“超塑性”;Zn -22%A1板材;气压成形;模具;设计计算中图分类号:TG 146.1+5 文献标识码:A 文章编号:1004-6429(2007)05-0123-031 超塑性板材气压成形的原理金属的“超塑性”是指金属材料在特定的内在及外在条件下显示出异常高的塑性,即超出一般塑性指标的金属特性。
就其宏观特征来说,相对于旧有的金属的塑性变形概念而言,金属的超塑性具有以下几个方面的特点:高塑性,低抗力,无缩颈,易成形。
这些具有超塑性的金属,其延伸率δ值可超过百分之百,甚至百分之几千也不会产生缩颈现象,同时变形抗力很小。
金属具有这种特殊的、巨大的延伸的超塑性现象,引起了人们广泛的兴趣和重视。
图1 气压成形过程自超塑性材料Zn -22%A1的出现,使超塑性板材气压成形技术成为板材成形罩形工件的一种新的加工方法,在超塑状态下,进行气压成形所消耗的能量低,只要很小的气压就能使Zn -22%A1板材产生变形,加工出形状复杂的工件,其基本原理是经超塑处理的板材在超塑温度下(毛坯———模具),用低压使板材产生大的自由变形量。
原理说明如图1。
2 板材气压成形模具的设计与计算要使超塑性板材成形,就必须由模具来保证,使板材成形为工件所要求的形状。
目前对超塑性材料Zn -22%A1板材成形一般采用气压成形,其中尤以凹形、凸模成形或复合成形法采用较多,可获得尺寸精确、几何形状复杂、轮廓清晰的板材成形工件。
2.1 模具结构模具的结构形式的选择,应根据产品批量和使用的设备来确定,选用与之适应的模具结构形式,板材在气压成形时,其所需要的工作压力很低,比一般传统的成形加工所需要的压力小1个～2个数量级,所以对模具的强度只要能承受相应的气压就可以了。
2.2 超塑性气压成形工件及模具的设计要求采用超塑性气压成形,可加工形状复杂的工件,但在产品工件设计时也应根据气压成形的特点,考虑其工艺性。
2.2.1 超塑性气压成形工件的工艺性(1)脱模斜度:为使工件易从模具中脱出,脱模斜度应与出模方向一致,工件上所取斜度的大小,与几何形状、材料收缩率的大小、板材的性质等有关。
形状复杂、深度越深则脱模斜度应越大,在产品设计许可的条件下,工件设计时斜度取大值,对工件脱模是有利的。
如工件要求外形准确,则以凹模气压成形,每边斜度取30′～1°30′。
要求型腔内部准确的工件,则以凸模气压成型,取单面斜度不超过2°30′。
(2)壁厚:因气压成形时,板材自由延展时受两向拉应力作用,所以工件的壁厚会产生不均匀。
以凹模成形的工件,其壁厚为底薄边缘厚;以凸模成形的工件,其壁厚为底厚边缘薄。
(3)圆角半径:为使板材易于成形,并改善金属在成形时的流动状况,工件必须考虑适当的圆角半径,工件的圆角半径可以做到小于R 2.5,但当板材厚度t >1.3时,小的半径容易产生不均匀的转角,如果板材较薄,则可制成较小的半径,为避免R 过小,致使转角处产生切痕或撕裂,因此在产品工件设计中,尽可能使用大的圆角半径尺,也可降低成形压力。
对于Zn -22%A1建议采用气压成形工件的各部分圆角半径R ,见图2所示:R 1>(2～3)t ;R 2>(2～2.5)t ;R 3>(3～5)t 。
(4)凹处和沟槽:采用气压成形的工件,其凹处和沟槽的深度不得超过宽度的一半,见图3所示:b <a/2;・321・ 图2 各部分圆角半径 图3 凹槽 a>(3～5)t。
当板材厚度较薄(t<0.3)时,其沟槽的深度也可达宽度的两倍。
对于铝合金,R及a值略大。
(5)粗糙度:成形表面的粗糙度,主要取决于模具型面的粗糙度(板材本身表面状况,润滑剂的涂抹等都对工件表面粗糙度有一定影响),所以模具粗糙度越低,则工件表面粗糙度越低。
(6)尺寸精度:成形工件的尺寸精度受工件尺寸大小、板材性质、成形收缩率、模具制造精度、脱模方式等多种因素的影响。
一般情况下,板材气压成形工件尺寸精度可达G B4级～G B6级。
2.2.2 超塑性材料Zn-22%A1气压成形模具的设计要求(1)成形综合收缩率:Zn-22%A1成形时其综合收缩率为0.4%～0.6%(在成形时金属流动不易受阻的取大值,反之则取小值)。
铝合金比此值略大。
(2)气压成形方式:根据工件的几何形状和要求而定。
(3)脱模方式:因Zn-22%A1板材在超塑状态下,其塑性特别好,如同“馅”一样软,所以当成形完毕后,工件的脱模特别慎重,不应因脱模不良而造成工件变形,特别是高侧壁的成形工件尤应注意,一般用大面积顶板托出模外。
如果脱模时工件发生不大的变形,应立即进行整形。
(4)模具入口半径R值:气压成形中,板材进入模具的入口半径R值,取大为好,一般至少为:R=(2～5)t。
(5)排气:在气压成形中排气非常重要,在适当部位设置排气槽或孔。
一般设在板材成形时材料最后到达的部位,开设的排气孔应尽量小,一般为:d≤t/2。
使在成形时不致把金属板材挤到排气孔里去,如果是拼合式模具,可在拼缝处开设排气槽,槽深一般为0.15～0.2。
(6)压边夹持量a:为使成形时工件需要保证不漏气、不走动,故在四周要有足够的压边部分。
压边量a=(10～20)t。
(7)密封装置:气压成形时,夹持板材的平面部分需要保证不漏气,以使板材能很好成形,因此在该处需有密封装置,简单的可在模具压边部分四周加工密封槽2道～3道。
槽为宽×深=1.5×0.5或在压边圈与板材之间夹入密封圈(用软性材料:紫铜或软铝制造),以保证模具夹紧后能密封。
(8)成形比例值Σ:气压成形时,因模具与板材之间的摩擦阻力较大,当板材与模具型面接触,则该部分材料就不再参加延展变形,因此,产生工件的壁厚不均,最后成形的部位其壁厚最薄,因而需先核算成形比例值,以确定采用气压成形是否合适。
成形比例值(Σ)为成形工件的表面积(F)与成形时毛坯表面受气压的面积(F O)之比。
要求:Σ=F/F O<4。
如果Σ>4,则经气压成形的工件,其部位区域的壁厚会太薄,甚至出现裂纹,而不能使用,建议设计时控制Σ≤3.5。
(9)模具零件的材料选择:因Zn-22%A1板材在超塑状态下成形时,其所需的流动应力很小,故对模具选用的材料要求就可低些,只要有一定的强度、刚性、热稳定性和抗氧化性等即可,一般可用A3、45钢制造模具零件,不需要进行热处理淬硬,如对小批量的大型工件气压成形时,也可用耐热水泥、铸铝、铸铁、石墨、石膏、陶瓷、耐热塑料等来作模具。
(10)模具成形零件的粗糙度:与成形工件接触部分的模具成形零件粗糙度一般要求不高于1.6,如果工件本身粗糙度要求较低,则相应模具部分的粗糙度也要低,为保证产品工件粗糙度达到设计要求,模具设计时,把模具零件制造粗糙度比产品工件的降低一级。
2.2.3 模具工件部分的计算(1)型腔深度的确定,如果产品是直口(无法兰边)的,则在气压成形时因工艺需要有压边量,所以模具型腔要稍深一些,如图4所示,其深度:H=R+a+a1式中:a———直口工件高度;a1———切边量,一般约为1.5～2;R———模具入口半径。
压边部分待成形后用其它加工方法去除。
(2)成形尺寸的计算:工件示例见图5所示。
图4 型腔深度的组成 图5 工件示例 ①模具型腔内型尺寸的计算:A=(A0+A0S-34Δ)+δ式中:A———型腔尺寸;A0———工件外形尺寸;S———工件材料收缩率,取0.4%～0.6%;Δ———工件公差;d———模具制造公差(一般取Δ4,如果工件尺寸精度要求较高时,取G B2～3级精度)。
②模具凸模外形尺寸的计算:B=(B0+B0S+34Δ)-δ式中:B———型芯尺寸;B0———工件内形尺寸。
③模具型腔深度尺寸的计算:C=(C0+C0・S-12)式中:C———型腔深度尺寸;C0———工件外形高度尺寸。
④模具型芯位置距离尺寸的计算:D=(D0+D0・S)±δ式中:D———模具型芯位置距离尺寸;D0———工件孔穴距离的中心尺寸。
(校对:刘元力)(英文摘要下转第126页)构强度。
试样尚未出现土结构的破坏。
2)开始湿陷变形阶段ab:这一阶段外界压力超过了土的残余结构强度,土颗粒间的联结被破坏,微小的压力增量即可产生较大的变形。
反映了黄土湿陷变形的特征。
3)显著湿陷变形阶段bc:这一阶段土体出现侧向挤出,曲线变形斜率达到最大值,图形再次成为直线关系。
可认为,这时地基已达到破坏。
4)约束湿陷变形阶段cd:随着试样显著湿陷的继续发展,这样一方面由于压密作用降低了其湿陷性,另一方面,由于受环刀侧壁的约束,不可能继续产生侧向挤出。
因此曲线不能沿着bc继续发展,而是被迫降低了变形幅度,沿着cd变形。
特别是湿陷系数达到最大特征点后,利用室内试验求得的湿陷系数变小,这是与现场载荷试验不同的。
在黄土湿陷性评价时,这一点应引起注意。
P-δ曲线上oab段长度及斜率的大小与土的湿陷性和加荷增量有关,湿陷性强的黄土,oab线段较短、斜率大,湿陷性较弱的黄土,oab线较长、斜率小。
如果加荷增量较小,则曲线上的试验点较多,oa段与ob特点较明显,a,b点就也靠近,如加荷增量较大,则曲线上的试验点较少,曲线上的特征点就不明显,绘制曲线时随意性就大,尤其当加荷增量大于ab段对应的压力增量时,曲线上的ab段就不能正确描绘出来。
而研究成果表明,现有载荷试验确定的湿陷起始压力反求的P-δ曲线上对应点均匀分布于ab段的范围内,因此说加荷增量大小对正确制定起始压力有较大的关系,所以对湿陷性强的黄土,试验时每级加荷增量应为25kPa,湿陷性弱的黄土加荷增量应为50kPa。
3.2 依据单线法结果对双线法试验曲线进行修正前面从理论上对部分影响湿陷性试验结果的因素进行了分析,可黄土的湿陷原因很复杂。
在黄土的湿陷性试验中对试验结果有影响的因素很多,两种试验之间没有明显的函数对应关系。
我们分析了大量的单、双线法试验曲线,发现形状基本相同,而且同事先浸水而造成附加湿陷与总湿陷量的比值随着压力的增加大致成直线关系,这就为我们修正双线法试验曲线提供了可靠的依据。
双线法中的两个试样,一个是在天然状态下逐级加荷,直至分级压力下分别下沉稳定为止,在不影响双线法试验规定的条件下,我们做浸水试验。
这个试样的试验过程就满足了单线法试验的规定,利用最后一级加荷数据,可求得一个单线法试验的湿陷系数,记为δ1;双线法中的另一个试样,在第一级加荷稳定后浸水,直到逐级加荷并稳定,利用这个试样的最后一级加荷数据求得湿陷系数,记为δ2,另外利用这个试样的第一级加荷数据还可求得一个单线法试验的湿陷系数δ0。
