板料成型性能指數(shù)對(duì)鈑金零件成型工藝性的影響

盧仕維

（安順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 安順 561000）

摘要：影響鈑金零件成型的性能指數(shù)主要有n、r值。文章主要介紹了板料成型性能指數(shù)n、r值對(duì)鈑金零件成型的影響，通過結(jié)合典范成型工藝，運(yùn)用鈑金的冷壓成型原理進(jìn)行n、r值的詳細(xì)分析與研究，總結(jié)出成型工藝的相關(guān)規(guī)律性結(jié)論，為鈑金成形工藝提供一些指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞：成型性能；成型工藝；鈑金零件；冷壓成型

中圖分類號(hào)：TG381文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）22-0069-02世界上很多國(guó)家同一個(gè)化學(xué)成分與同一個(gè)品牌的板料在成型工藝方面有著非常明顯的差異，造成這種現(xiàn)象的根本因素就是每一個(gè)板料的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)板料成型工藝性能的指數(shù)n值與r值得控制上有著明顯的出入。在國(guó)外每一個(gè)生產(chǎn)單位對(duì)于板料成型工藝性能指數(shù)r值與n值得控制已經(jīng)有了一個(gè)明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但是在國(guó)內(nèi)相對(duì)于板料成形工藝性能指數(shù)n值與r值僅僅停留在研究階段。因材，現(xiàn)階段最為重要的就是相關(guān)研究部門將板料成形工藝性能指數(shù)n值與r值得研究結(jié)果進(jìn)行推廣與運(yùn)用，從而形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

1n值的物理意義與影響

板料成型性能指數(shù)n值主要是指與板料有聯(lián)系的常數(shù)，也常常被稱之為加工硬化指數(shù)或者是應(yīng)變剛指數(shù)，其通常是反映板料在變形過程中的強(qiáng)化能力與抗失穩(wěn)能力。如果n值越大，那么板料變形能力就越大，也就不容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。n值主要是拉伸材料相關(guān)成型性能的判斷依據(jù)。

1.1n值對(duì)材料變形強(qiáng)化能力的影響

dσ/dε表示板料的應(yīng)變強(qiáng)化能力，對(duì)其進(jìn)行微分可以得出：

其中A是應(yīng)變剛系數(shù)或者強(qiáng)度系數(shù)，n為應(yīng)變剛

指數(shù)。

當(dāng)ε=0.01選擇不一樣材料的n值帶入上式中求出dσ/dε數(shù)值，并且列入表1中，如表1所示：

表1

n值?????0.2?????0.3?????0.4

1/ε1-n????5.85????? 4.69?????3.76

dσ/dε???0.51?????0.881.07

從表1中能夠看出n值比較大的材料，在材料的變形過程中dσ/dε增加的比較大，能夠使變形快速地轉(zhuǎn)移到接近部分，可以使各個(gè)點(diǎn)的變形更為均勻。

1.2n值對(duì)材料抗失穩(wěn)能力的影響

本文以板料的雙線拉伸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：設(shè)σ2/σ1=χ。經(jīng)過認(rèn)真研究與觀察得出，當(dāng)板料發(fā)生分散性時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)度為：

而板料發(fā)生集中性失穩(wěn)時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)度為：

由以上兩式可以總結(jié)出某種板料的兩種相關(guān)失穩(wěn)曲線，并且繪制成相關(guān)圖形。板料的失散與失穩(wěn)，如果單向拉伸時(shí)，x為零，而εf-j與n以及εj一樣時(shí)，材料平面應(yīng)變?nèi)缦拢寒?dāng)x=0.5時(shí)，經(jīng)過計(jì)算得出

εf-j=1.155n=1.155εj；雙向等拉時(shí)：當(dāng)x=1時(shí)，計(jì)算得出εf-j=2n=2εj；集中失穩(wěn)時(shí)：x=0時(shí)，εj-j=2n=2εj，而x=0.5時(shí)，εj-j=1.155n=1.155εj；也就是εf-j與εj-j一樣，這樣就可以得出此種應(yīng)力狀態(tài)之下，材料的分散失穩(wěn)與集中失穩(wěn)是一起發(fā)生的。由此可以看出，n值主要影響著板料的拉伸失穩(wěn)，并且具備決定性的作用。當(dāng)n值無(wú)限接近與εj值時(shí)，就可以推遲板料失穩(wěn)的發(fā)生時(shí)間。其中σ2/σ1=χ，εj-j是集中性材料的應(yīng)變強(qiáng)度，εf-j是分散性材料的應(yīng)變強(qiáng)度。

1.3n值對(duì)成型極限的影響

翻邊系數(shù)為：

Kf=

上式中的d0為翻邊前孔的直徑，而D為翻邊后孔的直徑，在板料經(jīng)過變形之后，其切向的最大應(yīng)變量，由經(jīng)過推導(dǎo)可以得出Kf=，另外板料的翻邊危險(xiǎn)斷面位置主要是翻邊孔直徑的邊緣，因此該位置能夠當(dāng)作單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)。運(yùn)用上式，當(dāng)x=0時(shí)，板料發(fā)生了集中失穩(wěn)現(xiàn)象，這時(shí)=2n=2，就能夠推導(dǎo)出Kfmax=e-2n=e-2εj。而對(duì)于LY12M的鋁合金板料，當(dāng)n=0.132時(shí)，板料的極限翻邊系數(shù)為Kfmax=0.77，對(duì)于軟鋼板料，當(dāng)n=0.32時(shí)，板料的極限翻邊系數(shù)為Kfmax=e-0.46=0.63。

2板料成型厚向異性指數(shù)r值的物理意義與影響

板料成型厚向異性指數(shù)r值可以反映出板料的抗變薄能力，還影響著板料塑性的發(fā)揮，所以可以運(yùn)用厚向指數(shù)r值對(duì)材料成型進(jìn)行判斷。板料成型厚向異性指數(shù)r值主要是以板料單拉進(jìn)行試驗(yàn)，并且以板料件伸長(zhǎng)20%時(shí)的板寬與板厚的實(shí)際應(yīng)變比值進(jìn)行表示，r值公式如公式1所示。

r== （1）

公式（1）r值公式

公式（1）中，εb為板件的寬向?qū)嶋H應(yīng)變，εt為板件的厚向?qū)嶋H應(yīng)變，b0與b1是板件變形前后的寬度，t0與t1是板件變形前后的厚度。

2.1r值對(duì)板件屈服強(qiáng)度的影響

公式：

σ3=σ1σ2

公式中σ1為徑向應(yīng)力；σ2為切向應(yīng)力；σ3為屈服強(qiáng)度。依據(jù)性能指數(shù)r值的不同，運(yùn)用上式進(jìn)行計(jì)算，將獲取的結(jié)果繪制成橢圓形。當(dāng)r值不斷增大，橢圓的長(zhǎng)軸就越長(zhǎng)，相對(duì)短軸就越短，使雙向等拉的受力位置σ3加大非常多，一拉一壓使σ3在一定程度上減小了。而拉伸板件的危險(xiǎn)斷面處于雙向拉的應(yīng)力狀態(tài)。如果加大σ3，那么就不容易拉壞，另外凸緣方面處在一拉一壓狀態(tài)時(shí)，降低σ3值，就比較容易實(shí)現(xiàn)收縮變形，進(jìn)而拉伸就非常容易。

2.2板料成型指數(shù)r值對(duì)其拉伸能力造成的影響

強(qiáng)化板件拉伸的方法各種各樣，一方面上可以在板件凸緣的地方減小變形抗力；另一方面，可以在板件的危險(xiǎn)斷面處加強(qiáng)屈服強(qiáng)度，并且拉伸零件中的凸緣主要是異號(hào)應(yīng)力，而板料的危險(xiǎn)斷面為同號(hào)應(yīng)力。除此之外，板料成型指數(shù)n值不斷增大，就會(huì)不斷地增強(qiáng)板料危險(xiǎn)斷面的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)板料也就很不容易拉裂，但是板料成型性能指數(shù)r值不斷增大，就會(huì)不斷降低板料凸緣部分的屈服強(qiáng)度，非常容易發(fā)生變形。因此，板料成型性能指數(shù)r值越大，板料的危險(xiǎn)斷面抗拉強(qiáng)度就越強(qiáng)，不容易變薄，所以板料成型性能指數(shù)r值就成為了板料拉伸性能的根本依據(jù)。例如，鈦合金板料的延伸率為7%，可塑性非常差，通常情況下，鈦合金板料的拉伸性能也就會(huì)很差，但是由于其成型性能指數(shù)r值比較大，因此其拉伸性能反而更好。

2.3r值對(duì)板料變薄的影響

板料主要是拉伸的相關(guān)變形工藝，材料的變薄一般是在其形成過程中，而r值對(duì)板料變薄的影響推導(dǎo)如公式（2）所示：

r=rεt=εb（2）

ε1+εb+εt=0

公式（2）r值公式

根據(jù)公式（2），還以推導(dǎo)出t=t0-（）In，由

此可以看出r值越大，t值就越大，充分說明r值比較大的板料非常不容易變薄，而t=t=t0-（）In也可以

運(yùn)用在型材拉彎與液壓膨脹以及蒙皮拉型等中。

3結(jié)語(yǔ)

以上所述是關(guān)于板料成型性能指數(shù)n、r值對(duì)鈑金零件成型工藝性的影響。近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，從而使各個(gè)裝備公司對(duì)于鈑金件的要求越來(lái)越高。影響鈑金零件成型工藝比較重要的因素就是板料性能指數(shù)的n、r值，其中n值主要影響著鈑金零件的拉伸失穩(wěn)，因此要合理控制好n值，保證鈑金零件的性能。而r值主要影響著鈑金件的拉伸能力，同時(shí)也要控制好r值，進(jìn)而確保鈑金零件的工藝性能。只有制造出具備多種性能的鈑金材料，才可以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，從而提升我國(guó)綜合水平。

參考文獻(xiàn)

[1]?胡世光，王振偉，王剛．板料成形塑性理論基礎(chǔ)．南

昌航空大學(xué)研究學(xué)院內(nèi)部資料，2011，（35）．

[2]?薄健強(qiáng)，顧寶山，王迪．板料的成型性能．北京航空

學(xué)院704教研室內(nèi)部資料，2013，（12）．

endprint

（安順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 安順 561000）

摘要：影響鈑金零件成型的性能指數(shù)主要有n、r值。文章主要介紹了板料成型性能指數(shù)n、r值對(duì)鈑金零件成型的影響，通過結(jié)合典范成型工藝，運(yùn)用鈑金的冷壓成型原理進(jìn)行n、r值的詳細(xì)分析與研究，總結(jié)出成型工藝的相關(guān)規(guī)律性結(jié)論，為鈑金成形工藝提供一些指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞：成型性能；成型工藝；鈑金零件；冷壓成型

中圖分類號(hào)：TG381文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）22-0069-02世界上很多國(guó)家同一個(gè)化學(xué)成分與同一個(gè)品牌的板料在成型工藝方面有著非常明顯的差異，造成這種現(xiàn)象的根本因素就是每一個(gè)板料的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)板料成型工藝性能的指數(shù)n值與r值得控制上有著明顯的出入。在國(guó)外每一個(gè)生產(chǎn)單位對(duì)于板料成型工藝性能指數(shù)r值與n值得控制已經(jīng)有了一個(gè)明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但是在國(guó)內(nèi)相對(duì)于板料成形工藝性能指數(shù)n值與r值僅僅停留在研究階段。因材，現(xiàn)階段最為重要的就是相關(guān)研究部門將板料成形工藝性能指數(shù)n值與r值得研究結(jié)果進(jìn)行推廣與運(yùn)用，從而形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

1n值的物理意義與影響

板料成型性能指數(shù)n值主要是指與板料有聯(lián)系的常數(shù)，也常常被稱之為加工硬化指數(shù)或者是應(yīng)變剛指數(shù)，其通常是反映板料在變形過程中的強(qiáng)化能力與抗失穩(wěn)能力。如果n值越大，那么板料變形能力就越大，也就不容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。n值主要是拉伸材料相關(guān)成型性能的判斷依據(jù)。

1.1n值對(duì)材料變形強(qiáng)化能力的影響

dσ/dε表示板料的應(yīng)變強(qiáng)化能力，對(duì)其進(jìn)行微分可以得出：

其中A是應(yīng)變剛系數(shù)或者強(qiáng)度系數(shù)，n為應(yīng)變剛

指數(shù)。

當(dāng)ε=0.01選擇不一樣材料的n值帶入上式中求出dσ/dε數(shù)值，并且列入表1中，如表1所示：

表1

n值?????0.2?????0.3?????0.4

1/ε1-n????5.85????? 4.69?????3.76

dσ/dε???0.51?????0.881.07

從表1中能夠看出n值比較大的材料，在材料的變形過程中dσ/dε增加的比較大，能夠使變形快速地轉(zhuǎn)移到接近部分，可以使各個(gè)點(diǎn)的變形更為均勻。

1.2n值對(duì)材料抗失穩(wěn)能力的影響

本文以板料的雙線拉伸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：設(shè)σ2/σ1=χ。經(jīng)過認(rèn)真研究與觀察得出，當(dāng)板料發(fā)生分散性時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)度為：

而板料發(fā)生集中性失穩(wěn)時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)度為：

由以上兩式可以總結(jié)出某種板料的兩種相關(guān)失穩(wěn)曲線，并且繪制成相關(guān)圖形。板料的失散與失穩(wěn)，如果單向拉伸時(shí)，x為零，而εf-j與n以及εj一樣時(shí)，材料平面應(yīng)變?nèi)缦拢寒?dāng)x=0.5時(shí)，經(jīng)過計(jì)算得出

εf-j=1.155n=1.155εj；雙向等拉時(shí)：當(dāng)x=1時(shí)，計(jì)算得出εf-j=2n=2εj；集中失穩(wěn)時(shí)：x=0時(shí)，εj-j=2n=2εj，而x=0.5時(shí)，εj-j=1.155n=1.155εj；也就是εf-j與εj-j一樣，這樣就可以得出此種應(yīng)力狀態(tài)之下，材料的分散失穩(wěn)與集中失穩(wěn)是一起發(fā)生的。由此可以看出，n值主要影響著板料的拉伸失穩(wěn)，并且具備決定性的作用。當(dāng)n值無(wú)限接近與εj值時(shí)，就可以推遲板料失穩(wěn)的發(fā)生時(shí)間。其中σ2/σ1=χ，εj-j是集中性材料的應(yīng)變強(qiáng)度，εf-j是分散性材料的應(yīng)變強(qiáng)度。

1.3n值對(duì)成型極限的影響

翻邊系數(shù)為：

Kf=

上式中的d0為翻邊前孔的直徑，而D為翻邊后孔的直徑，在板料經(jīng)過變形之后，其切向的最大應(yīng)變量，由經(jīng)過推導(dǎo)可以得出Kf=，另外板料的翻邊危險(xiǎn)斷面位置主要是翻邊孔直徑的邊緣，因此該位置能夠當(dāng)作單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)。運(yùn)用上式，當(dāng)x=0時(shí)，板料發(fā)生了集中失穩(wěn)現(xiàn)象，這時(shí)=2n=2，就能夠推導(dǎo)出Kfmax=e-2n=e-2εj。而對(duì)于LY12M的鋁合金板料，當(dāng)n=0.132時(shí)，板料的極限翻邊系數(shù)為Kfmax=0.77，對(duì)于軟鋼板料，當(dāng)n=0.32時(shí)，板料的極限翻邊系數(shù)為Kfmax=e-0.46=0.63。

2板料成型厚向異性指數(shù)r值的物理意義與影響

板料成型厚向異性指數(shù)r值可以反映出板料的抗變薄能力，還影響著板料塑性的發(fā)揮，所以可以運(yùn)用厚向指數(shù)r值對(duì)材料成型進(jìn)行判斷。板料成型厚向異性指數(shù)r值主要是以板料單拉進(jìn)行試驗(yàn)，并且以板料件伸長(zhǎng)20%時(shí)的板寬與板厚的實(shí)際應(yīng)變比值進(jìn)行表示，r值公式如公式1所示。

r== （1）

公式（1）r值公式

公式（1）中，εb為板件的寬向?qū)嶋H應(yīng)變，εt為板件的厚向?qū)嶋H應(yīng)變，b0與b1是板件變形前后的寬度，t0與t1是板件變形前后的厚度。

2.1r值對(duì)板件屈服強(qiáng)度的影響

公式：

σ3=σ1σ2

公式中σ1為徑向應(yīng)力；σ2為切向應(yīng)力；σ3為屈服強(qiáng)度。依據(jù)性能指數(shù)r值的不同，運(yùn)用上式進(jìn)行計(jì)算，將獲取的結(jié)果繪制成橢圓形。當(dāng)r值不斷增大，橢圓的長(zhǎng)軸就越長(zhǎng)，相對(duì)短軸就越短，使雙向等拉的受力位置σ3加大非常多，一拉一壓使σ3在一定程度上減小了。而拉伸板件的危險(xiǎn)斷面處于雙向拉的應(yīng)力狀態(tài)。如果加大σ3，那么就不容易拉壞，另外凸緣方面處在一拉一壓狀態(tài)時(shí)，降低σ3值，就比較容易實(shí)現(xiàn)收縮變形，進(jìn)而拉伸就非常容易。

2.2板料成型指數(shù)r值對(duì)其拉伸能力造成的影響

強(qiáng)化板件拉伸的方法各種各樣，一方面上可以在板件凸緣的地方減小變形抗力；另一方面，可以在板件的危險(xiǎn)斷面處加強(qiáng)屈服強(qiáng)度，并且拉伸零件中的凸緣主要是異號(hào)應(yīng)力，而板料的危險(xiǎn)斷面為同號(hào)應(yīng)力。除此之外，板料成型指數(shù)n值不斷增大，就會(huì)不斷地增強(qiáng)板料危險(xiǎn)斷面的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)板料也就很不容易拉裂，但是板料成型性能指數(shù)r值不斷增大，就會(huì)不斷降低板料凸緣部分的屈服強(qiáng)度，非常容易發(fā)生變形。因此，板料成型性能指數(shù)r值越大，板料的危險(xiǎn)斷面抗拉強(qiáng)度就越強(qiáng)，不容易變薄，所以板料成型性能指數(shù)r值就成為了板料拉伸性能的根本依據(jù)。例如，鈦合金板料的延伸率為7%，可塑性非常差，通常情況下，鈦合金板料的拉伸性能也就會(huì)很差，但是由于其成型性能指數(shù)r值比較大，因此其拉伸性能反而更好。

2.3r值對(duì)板料變薄的影響

板料主要是拉伸的相關(guān)變形工藝，材料的變薄一般是在其形成過程中，而r值對(duì)板料變薄的影響推導(dǎo)如公式（2）所示：

r=rεt=εb（2）

ε1+εb+εt=0

公式（2）r值公式

根據(jù)公式（2），還以推導(dǎo)出t=t0-（）In，由

此可以看出r值越大，t值就越大，充分說明r值比較大的板料非常不容易變薄，而t=t=t0-（）In也可以

運(yùn)用在型材拉彎與液壓膨脹以及蒙皮拉型等中。

3結(jié)語(yǔ)

以上所述是關(guān)于板料成型性能指數(shù)n、r值對(duì)鈑金零件成型工藝性的影響。近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，從而使各個(gè)裝備公司對(duì)于鈑金件的要求越來(lái)越高。影響鈑金零件成型工藝比較重要的因素就是板料性能指數(shù)的n、r值，其中n值主要影響著鈑金零件的拉伸失穩(wěn)，因此要合理控制好n值，保證鈑金零件的性能。而r值主要影響著鈑金件的拉伸能力，同時(shí)也要控制好r值，進(jìn)而確保鈑金零件的工藝性能。只有制造出具備多種性能的鈑金材料，才可以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，從而提升我國(guó)綜合水平。

參考文獻(xiàn)

[1]?胡世光，王振偉，王剛．板料成形塑性理論基礎(chǔ)．南

昌航空大學(xué)研究學(xué)院內(nèi)部資料，2011，（35）．

[2]?薄健強(qiáng)，顧寶山，王迪．板料的成型性能．北京航空

學(xué)院704教研室內(nèi)部資料，2013，（12）．

endprint

（安順職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 安順 561000）

摘要：影響鈑金零件成型的性能指數(shù)主要有n、r值。文章主要介紹了板料成型性能指數(shù)n、r值對(duì)鈑金零件成型的影響，通過結(jié)合典范成型工藝，運(yùn)用鈑金的冷壓成型原理進(jìn)行n、r值的詳細(xì)分析與研究，總結(jié)出成型工藝的相關(guān)規(guī)律性結(jié)論，為鈑金成形工藝提供一些指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞：成型性能；成型工藝；鈑金零件；冷壓成型

中圖分類號(hào)：TG381文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）22-0069-02世界上很多國(guó)家同一個(gè)化學(xué)成分與同一個(gè)品牌的板料在成型工藝方面有著非常明顯的差異，造成這種現(xiàn)象的根本因素就是每一個(gè)板料的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)板料成型工藝性能的指數(shù)n值與r值得控制上有著明顯的出入。在國(guó)外每一個(gè)生產(chǎn)單位對(duì)于板料成型工藝性能指數(shù)r值與n值得控制已經(jīng)有了一個(gè)明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但是在國(guó)內(nèi)相對(duì)于板料成形工藝性能指數(shù)n值與r值僅僅停留在研究階段。因材，現(xiàn)階段最為重要的就是相關(guān)研究部門將板料成形工藝性能指數(shù)n值與r值得研究結(jié)果進(jìn)行推廣與運(yùn)用，從而形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

1n值的物理意義與影響

板料成型性能指數(shù)n值主要是指與板料有聯(lián)系的常數(shù)，也常常被稱之為加工硬化指數(shù)或者是應(yīng)變剛指數(shù)，其通常是反映板料在變形過程中的強(qiáng)化能力與抗失穩(wěn)能力。如果n值越大，那么板料變形能力就越大，也就不容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。n值主要是拉伸材料相關(guān)成型性能的判斷依據(jù)。

1.1n值對(duì)材料變形強(qiáng)化能力的影響

dσ/dε表示板料的應(yīng)變強(qiáng)化能力，對(duì)其進(jìn)行微分可以得出：

其中A是應(yīng)變剛系數(shù)或者強(qiáng)度系數(shù)，n為應(yīng)變剛

指數(shù)。

當(dāng)ε=0.01選擇不一樣材料的n值帶入上式中求出dσ/dε數(shù)值，并且列入表1中，如表1所示：

表1

n值?????0.2?????0.3?????0.4

1/ε1-n????5.85????? 4.69?????3.76

dσ/dε???0.51?????0.881.07

從表1中能夠看出n值比較大的材料，在材料的變形過程中dσ/dε增加的比較大，能夠使變形快速地轉(zhuǎn)移到接近部分，可以使各個(gè)點(diǎn)的變形更為均勻。

1.2n值對(duì)材料抗失穩(wěn)能力的影響

本文以板料的雙線拉伸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：設(shè)σ2/σ1=χ。經(jīng)過認(rèn)真研究與觀察得出，當(dāng)板料發(fā)生分散性時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)度為：

而板料發(fā)生集中性失穩(wěn)時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)度為：

由以上兩式可以總結(jié)出某種板料的兩種相關(guān)失穩(wěn)曲線，并且繪制成相關(guān)圖形。板料的失散與失穩(wěn)，如果單向拉伸時(shí)，x為零，而εf-j與n以及εj一樣時(shí)，材料平面應(yīng)變?nèi)缦拢寒?dāng)x=0.5時(shí)，經(jīng)過計(jì)算得出

εf-j=1.155n=1.155εj；雙向等拉時(shí)：當(dāng)x=1時(shí)，計(jì)算得出εf-j=2n=2εj；集中失穩(wěn)時(shí)：x=0時(shí)，εj-j=2n=2εj，而x=0.5時(shí)，εj-j=1.155n=1.155εj；也就是εf-j與εj-j一樣，這樣就可以得出此種應(yīng)力狀態(tài)之下，材料的分散失穩(wěn)與集中失穩(wěn)是一起發(fā)生的。由此可以看出，n值主要影響著板料的拉伸失穩(wěn)，并且具備決定性的作用。當(dāng)n值無(wú)限接近與εj值時(shí)，就可以推遲板料失穩(wěn)的發(fā)生時(shí)間。其中σ2/σ1=χ，εj-j是集中性材料的應(yīng)變強(qiáng)度，εf-j是分散性材料的應(yīng)變強(qiáng)度。

1.3n值對(duì)成型極限的影響

翻邊系數(shù)為：

Kf=

上式中的d0為翻邊前孔的直徑，而D為翻邊后孔的直徑，在板料經(jīng)過變形之后，其切向的最大應(yīng)變量，由經(jīng)過推導(dǎo)可以得出Kf=，另外板料的翻邊危險(xiǎn)斷面位置主要是翻邊孔直徑的邊緣，因此該位置能夠當(dāng)作單向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)。運(yùn)用上式，當(dāng)x=0時(shí)，板料發(fā)生了集中失穩(wěn)現(xiàn)象，這時(shí)=2n=2，就能夠推導(dǎo)出Kfmax=e-2n=e-2εj。而對(duì)于LY12M的鋁合金板料，當(dāng)n=0.132時(shí)，板料的極限翻邊系數(shù)為Kfmax=0.77，對(duì)于軟鋼板料，當(dāng)n=0.32時(shí)，板料的極限翻邊系數(shù)為Kfmax=e-0.46=0.63。

2板料成型厚向異性指數(shù)r值的物理意義與影響

板料成型厚向異性指數(shù)r值可以反映出板料的抗變薄能力，還影響著板料塑性的發(fā)揮，所以可以運(yùn)用厚向指數(shù)r值對(duì)材料成型進(jìn)行判斷。板料成型厚向異性指數(shù)r值主要是以板料單拉進(jìn)行試驗(yàn)，并且以板料件伸長(zhǎng)20%時(shí)的板寬與板厚的實(shí)際應(yīng)變比值進(jìn)行表示，r值公式如公式1所示。

r== （1）

公式（1）r值公式

公式（1）中，εb為板件的寬向?qū)嶋H應(yīng)變，εt為板件的厚向?qū)嶋H應(yīng)變，b0與b1是板件變形前后的寬度，t0與t1是板件變形前后的厚度。

2.1r值對(duì)板件屈服強(qiáng)度的影響

公式：

σ3=σ1σ2

公式中σ1為徑向應(yīng)力；σ2為切向應(yīng)力；σ3為屈服強(qiáng)度。依據(jù)性能指數(shù)r值的不同，運(yùn)用上式進(jìn)行計(jì)算，將獲取的結(jié)果繪制成橢圓形。當(dāng)r值不斷增大，橢圓的長(zhǎng)軸就越長(zhǎng)，相對(duì)短軸就越短，使雙向等拉的受力位置σ3加大非常多，一拉一壓使σ3在一定程度上減小了。而拉伸板件的危險(xiǎn)斷面處于雙向拉的應(yīng)力狀態(tài)。如果加大σ3，那么就不容易拉壞，另外凸緣方面處在一拉一壓狀態(tài)時(shí)，降低σ3值，就比較容易實(shí)現(xiàn)收縮變形，進(jìn)而拉伸就非常容易。

2.2板料成型指數(shù)r值對(duì)其拉伸能力造成的影響

強(qiáng)化板件拉伸的方法各種各樣，一方面上可以在板件凸緣的地方減小變形抗力；另一方面，可以在板件的危險(xiǎn)斷面處加強(qiáng)屈服強(qiáng)度，并且拉伸零件中的凸緣主要是異號(hào)應(yīng)力，而板料的危險(xiǎn)斷面為同號(hào)應(yīng)力。除此之外，板料成型指數(shù)n值不斷增大，就會(huì)不斷地增強(qiáng)板料危險(xiǎn)斷面的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)板料也就很不容易拉裂，但是板料成型性能指數(shù)r值不斷增大，就會(huì)不斷降低板料凸緣部分的屈服強(qiáng)度，非常容易發(fā)生變形。因此，板料成型性能指數(shù)r值越大，板料的危險(xiǎn)斷面抗拉強(qiáng)度就越強(qiáng)，不容易變薄，所以板料成型性能指數(shù)r值就成為了板料拉伸性能的根本依據(jù)。例如，鈦合金板料的延伸率為7%，可塑性非常差，通常情況下，鈦合金板料的拉伸性能也就會(huì)很差，但是由于其成型性能指數(shù)r值比較大，因此其拉伸性能反而更好。

2.3r值對(duì)板料變薄的影響

板料主要是拉伸的相關(guān)變形工藝，材料的變薄一般是在其形成過程中，而r值對(duì)板料變薄的影響推導(dǎo)如公式（2）所示：

r=rεt=εb（2）

ε1+εb+εt=0

公式（2）r值公式

根據(jù)公式（2），還以推導(dǎo)出t=t0-（）In，由

此可以看出r值越大，t值就越大，充分說明r值比較大的板料非常不容易變薄，而t=t=t0-（）In也可以

運(yùn)用在型材拉彎與液壓膨脹以及蒙皮拉型等中。

3結(jié)語(yǔ)

以上所述是關(guān)于板料成型性能指數(shù)n、r值對(duì)鈑金零件成型工藝性的影響。近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，從而使各個(gè)裝備公司對(duì)于鈑金件的要求越來(lái)越高。影響鈑金零件成型工藝比較重要的因素就是板料性能指數(shù)的n、r值，其中n值主要影響著鈑金零件的拉伸失穩(wěn)，因此要合理控制好n值，保證鈑金零件的性能。而r值主要影響著鈑金件的拉伸能力，同時(shí)也要控制好r值，進(jìn)而確保鈑金零件的工藝性能。只有制造出具備多種性能的鈑金材料，才可以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，從而提升我國(guó)綜合水平。

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