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? 一页「下一页「后一退物退出
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
第一章冲压模具设计与制造基础 第三节冲压变形理论基础 、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 ×100% 100 下页后。退《退出
第三节 冲压变形理论基础 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。 一、塑性变形的基本概念 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。 第一章 冲压模具设计与制造基础 100% 100% 0 0 0 0 F F F L L L k k 变形： 弹性变形、塑性变形
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 或应变刚觋象: 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。 页「下一页「后一退物退
第三节 冲压变形理论基础 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： 二、塑性变形对金属组织和性能的影响 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； 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 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。 页「下一页「后一退物退
第三节 冲压变形理论基础 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 。 三、塑性力学基础 应力——正应力、剪应力 第一章 冲压模具设计与制造基础 应力状态： 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。 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。 塑性变形可能出现九种主应力状态
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:0=0s 般应力状态:0103=B0s 一页「下一页「后一退物退出
第三节 冲压变形理论基础 2．金属的屈服条件 三、塑性力学基础（续） 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 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=σS 一般应力状态：σ1-σ3 =βσS
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。 1-8 So-8 8-8 页「下一页「后一退物退
第三节 冲压变形理论基础 3．金属塑性变形时的应力应变关系 三、塑性力学基础（续） 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； 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 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。 3 1 3 1 2 3 2 3 1 2 1 2
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(续) 几点讨论结论 1)应力分量与应变分量符号不一定一致,即拉应力不一定 对应拉应变,压应力不一定对应压应变 (2)某方向应力为零其应变不一定为零; (3)在任何一种应力状态下,应力分量的大小与应变分量的大 次序是相对应的,即61>62>63,则有e1>82>83 (4)若有两个应力分量相等,则对应的应变分量也相等, 若61=62,则有1=e2 页「下一页「后一退物退
第三节 冲压变形理论基础 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 （1）应力分量与应变分量符号不一定一致， 即拉应力不一定 对应拉应变，压应力不一定对应压应变； （2）某方向应力为零其应变不一定为零； （3）在任何一种应力状态下，应力分量的大小与应变分量的大 小次序是相对应的，即б1＞б2＞б3，则有ε1＞ε2＞ε3。 （4）若有两个应力分量相等， 则对应的应变分量也相等，即 若б1＝б2，则有ε1＝ε2。 几点讨论结论 3．金属塑性变形时的应力应变关系（续） 三、塑性力学基础（续）
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 四、金属塑性变形的一些基本规律 1.硬化规律 加工硬化:塑性降低,变形抗力提高。能提高变形均匀性 硬化曲线:实际应力曲线或真实应力曲线。表示硬化规律。 这种变化规律可近似用指数曲线表示。 A 页「下一页「后一退物退
第三节 冲压变形理论基础 1．硬化规律 四、金属塑性变形的一些基本规律 加工硬化： 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 硬化曲线： σ=Aεn 塑性降低，变形抗力提高。能提高变形均匀性。 实际应力曲线或真实应力曲线。表示硬化规律。 这种变化规律可近似用指数曲线表示
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 四、金属塑性变形的一些基本规律(续) 2.卸载弹性恢复规律和反载软化现象 ae 反载软化曲线 一页「下一页「后一退物退出
第三节 冲压变形理论基础 2．卸载弹性恢复规律和反载软化现象 四、金属塑性变形的一些基本规律（续） 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 反载软化曲线
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 四、金属塑性变形的一些基本规律(续) 3.体积不变条件 金属材料在塑性变形时,体积变化很小,可以忽略不计 般认为金属材料在塑性变形时体积不变,可证明满足: E,+8。+￡ 一页「下一页「后一退物退出
第三节 冲压变形理论基础 3．体积不变条件 四、金属塑性变形的一些基本规律（续） 金属材料在塑性变形时，体积变化很小，可以忽略不计。 第一章 冷冲压模具设计与制造基础 一般认为金属材料在塑性变形时体积不变，可证明满足： ε1 +ε2 + ε3 = 0