冲压成形性能的基本概念、试验方法与技术物理表达——修订国标《金属薄板成形性能与试验方法》的技术说
第 ３ ３卷 第 １ 期
Ｖｏ． ３ Ｎｏ １ １３ ．
锻 尼 技
’
２０ 年 ２月 ０８
Ｆｅ ． ２ ０ ｂ ０ ８
Ｆ ＧＩ ＯＲ ＮＧ ＆ Ｓ ＡＭＰ Ｎ Ｔ ＣＨ Ｔ ｌ Ｇ Ｅ ＮＯＬ ＯＧＹ
标 准化
冲压成 形 性 能 的基 本 概 念 、试 验 方法 与技术 物 理 表达
— —
咖 ｉｕｔ ｔ ｎｏ 蜘 ｌ ｓ ａｉ ｒ ｌ ｒ ｏ ｎｅ
Ｇ ／ ５ ２ ＜ｈｅ ｍｅ ｌ ｏｍａｉｔ ｄｔ ｔ ｅ ｏｓ Ｐ ｒ １ Ｂ Ｔ １８ ５ ＜ ｅｔ ｔ ｒ ｂｌｙａ ｓ ｍ ｔ ｄ） ａｔ ） Ｓ ａｆ ｉ ｎ ｅ ｈ ）（
Ｃ ＡＯ ｎ －ｈ ｎ Ｈｏ ｇ ｓ ｅ
ｔｓ ｉ ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｄ ｇ ｔ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈ ａ ｉ ｈ ｎ ｉ ｇ ｏ ｔ ｅ ｔ ａ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ ｐ ｙ ｉｓ ａ ｄ ｅ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｉｉａ ｃ ｎ ｌ ｇ ，ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｔ ｉｋ ｎ ｆｍａ ｈ ｍａ ｉ ｌｍｅ ｈ ｄ ｏ ｈ ｓｃ ｎ ｔ ｃ
Ｇｅ ｒ ｌｃ ｎｃ ｐ ，ｔ ｓｉ ｔ ｏ ｎｄ ｔｃ ｎｉａ ｙ ｉｓ ｄ ｓ ｒ ｐ ｉｎ ｏ ｈ ｅ ｔ ｌｓａ ｐ ｎｇ ｆ ｒ ａ ｌｔ ｎｅ ａ ｏ ｅ ｔ ｅ ｔｎｇ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｅ ｈ ｃ ｌｐｈ ｓｃ ｅ ｃ ｉ ｔｏ ｆ ｒ ｓ ｅ ｔｍｅ ａ ｔｍ ｉ ｏ ｍ ｂｉｉｙ
系统工程的观点 ，提出虚拟 冲压成 形性 能的 概念 以及冲 压成形 性能 的工程 场 函数 性质 与 系统工程 状态 ，为 修订
ＧＢ Ｔ １８ ５《 ／ ５ ２ 金属薄板成形性能与试验方法 》建立 了概念性的技术基础 。
关键词 ：金属薄板 成形性能 ；成形性能试验 ；试验标准 中图分类号 ：Ｔ ３６ Ｇｌ３ Ｂ ０ ；Ｔ ５ Ｇ ８ ；Ｔ ｌ ：Ｔ ３ ２ ６ ２ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ －９０ （０ ８ １０５ －５ ０ ０３ ４ ２ ０ ）０ －１８０
ｍｅａ ，ｔ ｅｉｅ ｓｓ ｍｍ ａｉｅ ，ｉｅ ｔｌ ｈ ｄ ａｗａ ｕ ｒｚｄ ． ．，ｔ ｅｆｒ ｂｌ ｙｏ ｈ ｅ ｔｌ ｓｔ ｅａ ｐ ａａ ｃ ｆｓ ｅ ｔ ｔｌ ｏ ｍｉｇｑ ａｉ ｈ ｏｍａ ｉｔ ｆ ｅｔｍｅａ ｈ ｐ ｅ ｒ ｎ ｅｏ ｈ ｅ ａ ｒ ｎ ｕ ｌ ｉ ｓ ｗａ ｍｅ ｆ —
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ａｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｚｈ ｎ ｚ ｏ ｉｅｓｔ Ｓ ｈ ｏ ｔｒ ｓＳ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅ ｒｎ ｏ ａ ｅ ｇ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒｉ ｙ，Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ ４ ０ ５ ， Ｃｈｎ ） ｈｎ ｚ ｏ ５ ０ ２ ｉａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｅ ａ ｏ ｃ ｐ ，ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｉ ｄ ｎ ｅ ｔｍｅ ｈ ｄ ｒ ｅ ｉｅ ｎ ｘ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｅ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｈ ｉａ ｎ ｓ ａ ｄ ｔ ｓ ｔ ｏ ｓｗｅ ｅｄ ｆ ｄ ａ ｄ ｅ ｐ ａｎ ｄ ｏ ｈ ｏ ｍａ ｉ ｔ ｆｓ ｅ ｔ ｋ ｎ ｉ
ｔｓ ｔ ｏ ｓ＞ ｅ ｔｍｅｈ ｄ ＞ ． Ｋｅ ｗｏｄ ：ｓ ｅ ｔ ｅａ ｏｍ ａ ｉｔ ；ｆ ｒ ａ ｉｔ ｅ ｔ ｅ ｔｓａ ｄ ｒ ｙ ｒｓ ｈ ｅ ｔｌ ｒ ｂｌ ｙ ｏ ｍ ｆ ｉ ｍ ｂｌ ｙｔｓ ；ｔｓ ｔｎ ａｄ ｉ
１ 引言
板料 冲压 成形 （ 文 以及后 续 的系列 论 文 中主 本
要 指金 属薄板 冷 冲压一 笔者注 ）是一 种非 常重要 的工
各种 冲压成 形性能 的定义 和试验 方法 ，历 经 １ 多 年 Ｏ 应 用取 得 了相 当 的技 术 经济 效 益 。随 着 冲压 成 形技 术和冶 金制 造技 术 的不 断发 展 ，特 别 是 我 国加 入世 贸组织 之后 ，从 冲压 成形 生 产 和冶 金 制 造工 业 的 方 方面面 考虑 ，都有 必要 对 该 标 准 的技 术结 构 和技 术 内容进 行适 当 ｅｂ ｓｄｏ ｈ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｓｆｕ ｄ ｄｆ ｒｒｖｓｎ ／ １ ８ ５《 ｈ ｅ ｔｌ ｏｍａ ｉｔ ｎ ｅｅｏ ｅ ｈ ｅ ｈ ｉｕ ａｅ ｎｔ ｅｎ ｗ ｏ ｃ ｐ ｏ ｎ ｅ ｏ ｅ ｉｉｇＧＢ Ｔ ５ ２ Ｓ ｅｔｍｅａ ｒ ｂｌ ｙａ ｄ ｗａ ｆ ｉ
ｔ ｅｖｅ ｎｍｏ ｅ ｍａ ｕａ ｔｒ ｎ ｙ ｔｍ ｎ ｉｅ ｒｎ ｈ ｉｗｓｏ ｄ ｍ ｎ ｆｃｕ ｅａ ｄ ｓ ｓｅ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ，ｔ ｅｖｒｕ ｌｆｒ ａ ｉｔ ｏ ｃ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｄ ｔｅａ ｐ ａ — ｈ ｉｔ ａ ｏ ｍ ｂｌ ｙｃ ｎ ｅ ｔｗｅｅｓ ｔｕ ｎ ｈ ｐ ｅｒ ｉ ａ ｃ ｆｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｆ ｌ ｕ ｃｉｎ ａ ｄ ｓ ｓｅ ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｗｅｅｓ ｅｃ ｉ ｅ ｃｉｅ ｎ ｔｅ｛ ｒ ｂｌ ｙ ｏ ｈ ｅ ｔ１ ｎ ｅｏ ｎ ｉｅ ｒｎ ｉ ｄ ｆ ｎ ｔ ｎ ｙ ｔｍ ｎ ｉｅｒｎ ｒ ｋ ｔｈ ｌ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｏ ｈ ｏｍａ ｉｔ ｆｓ ｅｔｍｅａ． ｅ ｏ ｙ ｉ
— —
修订 国标 《 金属 薄板 成形 性 能 与试 验 方法 》的技术 说 明 （ ） １
曹宏 深
（ 州大学 材料学院 ，河南 郑州 ４ ０５ ） 郑 ５ ０ ２
摘要 ：定义和论述 了金属薄板冲压成形性能的各种 基本概念 、技术类别 、试验研 究方 法 ，提 出冲压成形性能是冲压
成形质量状态表现的观念。同时 ，根据数字化技术 发展现状 ，并应用数学物理方法的基本思想 以及现代制造工程和
第6章 冲压性能及成形极限
b b0 R b t ln t t0 ln
R 、n 是板料两个特定成形指标； R 平面内易于变形，厚度减薄轻。 1 R R00 R900 R450 7、凸耳参数（ 面内异性系数） 2 该值大，拉深件口部严重不平齐，需修边切除。
用杯底破裂时杯口平均直径评价称为ccv分散性颈缩diffusenecking载荷开始随变形增大而减小由于应变硬化这种颈缩在一定尺寸范围内可以转移使材料在这个范围内产生亚稳定的塑性流动故载荷下降比较缓慢
第六章 冲压性能与成形极限
一、冲压性能一般概念
1、冲压成形性能：板料对冲压成形工艺的适应能力。 2、拉伸失稳： 板料在拉应力作用下局部出现颈缩或破裂的现象。 3、压缩失稳： 板料在压应力作用下起皱的现象。 4、成形极限： 板料发生失稳前可以达到大的最大变形程度。 5、总体成形极限：板料失稳前某些特定的总体尺寸可以达到的最大变化程 度，如极限拉深系数、极限翻边系数、极限胀形高度等。 6、局部成形极限：板料失稳前局部尺寸可以达到的最大变化程 度，如局部 极限应变。 7、成形极限图： （Forming Limit Diagrams , 简称FLD ） 。由不同应变路径 下的局部极限应变构成的曲线或条带形区域。它全面反 映了板料在单向或双向拉应力作用下抵抗颈缩或破裂的 能力。
4、总延伸率 t (lt l0 ) / l0 总延伸率大 ，变形程度大，抗破裂性好 d log n 5、应变硬化指数 n n K d log
n 值不仅提高局部应变能力，且使应变均匀。 n 值大增大成形极限 分散性颈缩失稳 1 n 集中性颈缩失稳 1 2n
6、塑性应变比（厚向异性系数）R
五、冲压成形性能试验方法与指标
GB／T 15825.1《金属薄板成形性能与试验方法成形性能与指标》的修订说明——修订国标金属薄板成形性能
ｄｃ ｅｆｃ ｗ ｓｄ ｓ ｒ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ Ｂ Ｔ １ ８ ５ １ ｉ ｆ ｔ ａ ｅ ｃｉ ｄｆ ｖｓ ｇ Ｇ ／ ５ ２ ． ． ｔ ｅ ｂ ｏ ｒ ｉ
ｗｅｅｒ ｖ ｌ ， ｈ ｕｄ ｎ ｅｏ ｖｓ ｇ Ｇ ／ ５ ２ ． ａ ｅ ｒ ｎ ｄ ｎ ｈ ｄｆ ｄ ａ ｄ ｕ ｄ ｔｄ ｔｃ ｎｃ ｌ ｏ － ｒ ｅ ｅ ｅ ｔ ｅｇ ｉａ ｃ ｎ ｒ ｉ ｎ Ｂ Ｔ １ ８ ５ １ｗ ｓｄ ｔ ｍｉｅ ，ａ ｄ ｔ ｅｍｏ ｉ ｅ ｎ ｐ ａｅ ｅ ｈ ａ ｃ ｎ ａ ｄ ｅ ｉ ｅ ｉ ｉ
Ａ ｓｒｃ ： ／ ５ ２ ． Ｓ ｅ ｔ ｔｌ ｏ ｍａ ｉｔ ｎ ｅ ｔ ｔｏ ｓ Ｆ ｒ ｂｌ ｙ ａ ｄ ｉｄ ｘ ｓ ｗａ ｈ ｉ ｔｐ ｒ ｏ ｂ ｔ ｔ ＧＢ Ｔ １ ８ ５ １￣ ｈ ｅ ａ ｒ ｂｌ ｙ ａ ｄ ｔｓ ｍｅｈ ｄ ｏ ｍａ ｉｔ ｎ ｅ ｅ ） ｓｔ ｅ ｆ ｓ ａ ｔ ｆ ａ ｍｅ ｆ ｉ ｉ ｎ ） ｒ Ｇ ／ １ ８ ５ ｗ ｉ ｔ ｆ ｔｎ ａ ｄ ． Ｉ ｉ ａｓ ｅ ｕｄ ｌ ｅ ｆ ｓ ｇｔ ｅｅｓａ ｄ ｒ ｓ ｙ ａ ｓｏ ｍｍａ ｉ ｎ ｈ Ｂ Ｔ ５ ２ ｈｃ ｉ ａｓ ａ ｄ ｒ ｓ ｔ ｓ ｌｏｔ ｉｅｉ ｉ ｓ ｔｎ ａ ｄ ．Ｂ ｎ ｆ ｕ ｈｓ ｅｏｓ ｈ ｇ ｎ ｏｕ ｎ ｈ ｍｅ ｓ ｒ ｉ ｔｅ ｚｇ
技术优点 、存在 的问题 ，以及修订工作 的 目的和指导思想 ，并进一步 阐述 了对 这部分标准所进行 的主要技术 修改和 技术更 新内容 ，同时还说 明了相应 的技 术修改和技术更新 的原因 ，以及对修订标准 的预期效果 。
关键 词 ：金 属薄板 ；成形性能 ；试验标准 中图分 类号 ：＇ ８ ；Ｉ；１ ；Ｔ ３ ２ Ｉ ６ ＇１ ３ Ｂ ０ ￣３ （ 文 献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ －９０ （０ ８ ３０ ６ －４ ０ ０３ ４ ２ ０ ）０ －１３０
GB／T 15825.1～8《金属薄板成形性能与试验方法》的技术概要及修订必要性——修订国标金属薄板成形性
ｓａ ｄ ｒ ｓｗｅｅｉｕ ｔａｅ ｒｍ ｉ ｏｎ ｓｏ ｉｗｓｏ ｈ ｓ ｅ ｔ ｆｅｏ ｏ ｙａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｓ ｅ ｔｍｅａ ｏ ａ ｉｔ ｔｎ ａ ｄ ｒ ｌｓｒｔｄ ｆｏ ｓｘｐ ｉｔ ｆｖｅ ｎ ｔ ｅａ ｐ ｃｓｏ ｃ ｎ ｍ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｈ ｅ ｔｌ ｒ ｂｌ ｙ ｌ ｆｍ ｉ
－
Ｔ ｃ ｎｃｌ ｌ ｓ ａｉｎｏ ｖｓ ｇＧ ／ ５ ２ ＜ｈ ｅ ｍｅａ ｏｍａ ｉｔ ｄｔ ｔ ｔｏ ｓ Ｐ ｒ ） ｅｈ ｉ ｌ ｔ ｔ ｎｒ ｉ ｎ Ｂ Ｔ １ ８ ５＜ ｅｔ ｔｌ ｒ ｂｌｙａ ｈ ｄ ） ａｔ ａ ｉｕ ｒ ｏ ｅ ｉ Ｓ ｆ ｉ ｎ ｅ ｍｅ ｓ ）（ ５
ＣＡＯ Ｈｏ ｇ ｓ ｅ ｎ －ｈ ｎ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭ ａｅ ｉｌ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅ ｒ ｇ ｈ ｎ ｚ ｏ ｉｅ ｓｔ ，Ｚ ｅ ｚ ｏ ５ ０ ２，Ｃｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｔ ｒ ｓＳ ｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉ ，Ｚ ｅ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ａ ｃ ｎ ｇ ｙ ｈ ｎ ｈ ｕ４ ０ ５ ｇ ｉａ
Ａ ｓｒｃ ： ／ ５ ２ ． ～ ８ 《 ｈ ｅ ｔｌｆ ｒ ｂｌ ｙ ａ ｄ ｔｓ ｍｅｈ ｄ 》ｗｅ ｅ ａ ｓ ｔｏ ｔ ｎ ａｄ ｏ ｈ ｅ ｔｌ ｂ ｔ ｔ ＧＢ Ｔ １ ８ ５ １ ａ Ｓ ｅ ｔｍｅａ ｏ ｍａ ｉｔ ｎ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓ ｉ ｒ ｅ ｆｓａ ｄ ｒ ｓ ｆｒ ｓ ｅ ｔｍｅ ｓ ａ
维普资讯
第３ ３卷 第 ３ 期
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ３ １３ ．
锻
． 技
Ｆ ＧＩ Ｇ ＆ Ｓ ＡＭＰ Ｎ Ｔ ＣＨ ＯＲ Ｎ Ｔ Ｉ Ｇ Ｅ ＮＯＬ ＯＧＹ
２０ ０ ８年 ６月 Ｊ ｎ ２ ０ ｕ ０８
冲压工艺中的金属薄板弯曲成形研究
冲压工艺中的金属薄板弯曲成形研究金属薄板的弯曲成形是冲压工艺中常见的一种加工方式，它广泛应用于制造行业中，例如汽车制造、电子设备制造等领域。
本文将对冲压工艺中金属薄板弯曲成形的研究进行探讨，并分析其在实际应用中的问题与解决方案。
一、金属薄板弯曲成形的定义和原理金属薄板弯曲成形是指将平面金属薄板通过外力施加，使其在某一方向上发生弯曲变形的工艺过程。
其原理是利用外力的作用，使金属薄板的内部分子结构发生变化，从而实现弯曲成形。
二、金属薄板弯曲成形的工艺参数1. 弯曲角度：金属薄板在弯曲成形过程中的角度大小，通常用度数或弧度表示。
2. 弯曲半径：金属薄板弯曲成形中弯曲部位与直线部位的连续过渡半径，也称为滚辊半径。
3. 弯曲力：使金属薄板发生弯曲变形所需要施加的力量，即外力大小。
4. 弯曲速度：金属薄板在弯曲成形过程中的运动速度。
三、金属薄板弯曲成形的影响因素1. 材料性质：不同种类的金属材料具有不同的力学性能和表面硬度，这将直接影响金属薄板的弯曲成形效果。
2. 板材厚度：金属薄板的厚度越大，其弯曲成形所需要的弯曲力和半径也会相应增加。
3. 弯曲角度和半径：弯曲角度和半径会对金属薄板材料的弯曲性能和弯曲力产生影响。
4. 弯曲速度：弯曲速度的改变会影响到金属薄板的弯曲成形效果，过快或过慢的速度都可能导致不良的弯曲成形结果。
四、金属薄板弯曲成形工艺的问题与解决方案1. 弯曲成形角度不准确：造成这一问题的原因可能是材料的性质不一致或者弯曲力过大，解决方案是合理选择金属材料和控制弯曲力大小。
2. 弯曲半径过小或过大：一般情况下，弯曲半径过小会引起金属板材变形，弯曲半径过大则会导致弯曲不充分。
解决方案是根据实际需求选择合适的弯曲半径。
3. 弯曲过程中出现裂纹：这可能是由于弯曲速度过快引起的，解决方案是降低弯曲速度并增加润滑剂的使用。
4. 表面质量不理想：金属薄板在弯曲成形过程中可能会出现划痕或凸起等表面缺陷，解决方案是提高润滑效果和控制加工环境的干净程度。
第一章 板料机械性能与冲压性能
第一章板料机械性能与冲压性能1.1 板料冲压成形性能及冲压材料1.1.1 板料的冲压成形性能板料的冲压成形性能是指板料对各种冲压加工方法的适应能力。
如便于加工，容易得到高质量和高精度的冲压件，生产效率高(一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大)，模具消耗低，不易产生废品等。
板料的冲压成形性能是一个综合性的概念，冲压件能否成形和成形后的质量取决于成形极限(抗破裂性)，贴模性和形状冻结性。
成形极限是指板料成形过程中能达到的最大变形程度，在此变形程度下材料不发生破裂。
可以认为，成形极限就是冲压成形时，材料的抗破裂性。
板料的冲压成形性能越好，板料的抗破裂性也越好，其成形极限也就越高。
板料的贴模性指板料在冲压成形过程中取得模具形状的能力，形状冻结性指零件脱模后保持其在模内获得的形状的能力。
影响贴模性的因素很多，成形过程发生的内皱、翘曲、塌陷和鼓起等几何缺陷都会使贴模性降低。
形状冻结性影响的最主要因素是回弹，零件脱模后，常因回弹过大而产生较大的形状误差。
材料冲压成形性能中的贴模性和形状冻结性是决定零件形状精度的重要因素，而成形极限是材料将开始出现破裂的极限变形程度。
破裂后的制件是无法修复使用。
因此生产中以成形极限作为板料冲压成形性能的判定尺度，并用这种尺度的各种物理量作为评定板料冲压成形性能的指标。
1.1.2板材冲压成形试验的试验方法板料冲压性能试验方法通常分为三种类型：力学试验、金属学试验（统称间接试验）和工艺试验（直接试验）。
其中常用的力学试验有简单拉伸试验和双向拉伸试验，用以测定板料的力学性能指标，而这些性能与冲压成形性能有着密切的关系；金属学试验用以确定金属材料的硬度、表面粗糙度、化学成分、结晶方位与晶粒度等；工艺试验也称模拟试验，它是用模拟生产实际中的某种冲压成形工艺的方法测量出相应的工艺参数，试件的应力状态和变形特点与相应的冲压工艺基本一致，试验结果能反映出金属板料对该种冲压工艺的成形性能。
冲压工艺--板料的冲压成形性能与成形极限
t0
Dp
备注
0.5以下 10.~20 2ri≈0.2Dp 0.5~2.0 30~50 D0≥2.5Dp 2.0以上 50~100
3杯形件拉深试验（Swift试验）
Swift试验是以求极限拉深比LDR作为评定板材拉 深性能的试验方法。 试验所用装置与试验标准分别见图和表。
Swinft试验装置（1-冲头 2-压边圈 3-凹 模 4-试件）
六、板料的冲压成形性能与成形极限
板料基本性能与冲压成形性能的关系 衡量薄板性能的优劣，过去一般以薄板的基本 性能指标来评价，但是随着汽车、家电工业的发展， 对薄板成形性能的要求日益苛刻，从而使成形性指 标的测定越来越受到人们的重视和广泛研究。薄板 成形性（sheet metal formability），根据 BG/T15825.1-1995的定义，就是指金属薄板对 于冲压成形的适应能力。
具有最佳成形性能的材料应具有如下特点： 均匀分布应变； 承受平面内压缩应力而无起皱现象； 可以达到较高应变而无颈缩和断裂； 承受平面内剪切应力而无断裂； 零件由凹模出来后保持其形状 保持表面光洁，阻止表面损伤。
薄板本身固有的基本特性值与其成形性能之间具有一 定的相关性见下表。对于冷轧冲压钢板，往往希望具有 低的屈服强度、低的屈强比、高的n、r值。
坯料受到双向拉应力作用而实现胀形变形。 在胀形中当试件出现裂缝时，冲头的压入深度称为胀形深度或 Erichsen试验深度，简计为IE值。IE值作为评定板材胀形成 形能力的一个材料特性值。实际上，胀形是典型的拉伸类成形 工序，故IE值也是评定拉伸类冲压成形性能的一个材料特性值。 很明显，IE值越大，胀形性能越好。
2) 杯突试验（ERICHSEN TEST） 杯突试验是历史较为悠久、操作简便、在目前仍然广泛采用 的工艺试验方法，主要用来评定薄板材料的深冲性能，一般适 用于厚度等于或小于2mm，必要时也可试验厚度为2~4mm 的板材和带材，1914年是由德国的A.E.Erichsen做了专用的 试验设备，所以也叫Erichsen试验。其试验装置如图。 试验时，先将平板坯料试件放在凹模平面上，用压边圈压住试 件外圈，然后，用球形冲头将试件压入凹模。由于坯料外径比 凹模孔径大很多，所以，其外环不发生切向压缩变形，而与冲 头接触的试件中间部分。
金属薄板弯曲性能与试验方法
◆ 弯曲性能 ( Bendability ) 弯曲成形时，金属薄板抵抗变形区外层
拉应力引起破裂的能力。
金属薄板弯曲性能试验方法
直接试验 又称工艺试验，分为实际成形试验和模拟成形
试验。
间接试验 指通过测定各种与成形性能相关的金属薄板性
能试验或金属学试验等。最常用的间接试验是单向 拉伸。金属学主要用来测定金属薄板的硬度、表面 粗糙度、结晶方位、晶粒度和化学成份及组织结构 等。
性能对相对弯曲半径（r/t）的影响。 • 碳钢板组：根据实验数据和结果分析影响弯曲件成形的工艺要素；
分析板厚和弯曲角度对相对弯曲半径（r/t）的影响，若采用本实 验使用的折弯机，当板厚3mm时，为何不推荐V=16mm的槽进行弯 曲？试分析原因。 • 完成思考题（1）。 • 写出实验体会（自选）。
上模装有精度补偿机构，以保证较高的折弯精度。
结构简述
机身 机身采用焊接结构制成。 滑块及下程调节 滑块由整块钢板制成，左右油缸安置在滑块两端的空腔内并与活塞连杆
连接在一起，油缸固定在机身上，通过液压驱动使活塞杆带动滑块运 动。为保证滑块在下死点的精度定位，在左右油缸内设有机械挡块机 构，通过机器右端手轮可调节挡块位置，并有计数器显示。 同步机构 滑块在运行中的同步，采用机械强迫同步机构，滑块两端有连杆与一扭 轴相连，又扭轴强迫同步，结构简单、稳定可靠，具有一定的同步精 度，并有偏心套用来调整滑块与工作台面间的平行度。
回弹的抑制
板料的纤维方向
• 冲压所用的板材多为冷轧板材，由于经过多次轧 制，板材具有方向性，平行于纤维方向(轧制方向) 的塑性指标大于垂直于纤维方向的指标。因此当 弯曲件的折弯线与板料纤维方向相垂直时，rmin/t 的数值最小；如果折弯线与板料纤维方向平行， rmin/t的数值最大。在弯制r/t较小的弯曲件时，板 料的排样应使折弯线尽可能垂直于板料的纤维方 向，当r/t较大时，折弯线的布置主要是考虑材料 利用率的大小。如果在同一零件上具有不同方向 的弯曲要求，那么在考虑弯曲件排样经济性的同 时，应尽可能使弯曲线与板料纤维方向的夹角不 小于30°。
冲压工艺--板料的冲压成形性能与成形极限
板料基本性能与冲压成形性能的关系 衡量薄板性能的优劣，过去一般以薄板的基本 性能指标来评价，但是随着汽车、家电工业的发展， 对薄板成形性能的要求日益苛刻，从而使成形性指 标的测定越来越受到人们的重视和广泛研究。薄板 成形性（sheet metal formability），根据 BG/T15825.1-1995的定义，就是指金属薄板对 于冲压成形的适应能力。
对数式，运用最小二乘法计算应变硬化指数n。（见下式）
20%）
产品标准规定或 协商
屈服后~最大力 前（常用15%）
12.5 (20)
50 (20,25)
75
≤11.5
12.5 (20)
50 (80)
75 （120）
3~30
≤0.5P
≤0.5P
屈服后~最大 力前（常用 10%~20%）
品标准规定或 协商
3~30
≤0.5P
屈服后~最大 力前（常用 5%~15%） 屈服后~最大 力前（常用
15%）
12.5 （20）
50 (80)
75 120
≤30
(12.5,20) 25
(50,80) 50
(60,120) 60
10~30
≤0.5P
≤0.8P
屈服后~最大 力前（常用 10%~20%）
屈服后~最大 力前（常用
σs /σb
σs /σb称为屈强比，它对板材冲压性能的影 响是多方面的。σs/σb的比例越低，屈服点和抗 拉强度的差距越大，钢板在同等强度对比加工 时，对压缩类成形工艺，材料起皱趋势也小； 对伸长类成形工艺，材料定形性和贴模性好， 回弹变形也小。
冲压成形性能试验方法与指标
1）机械性能的检验 拉伸试验是一种非常普遍的机械性能试验方
金属薄板成形性能试验
金属薄板成形性能试验1. 简介成形性能是指薄板对各种冲压成形的适应能力，即薄板在指定加工过程中产生塑性变形而不失效的能力。
成形性能研究的重点是成形极限的大小，也就是薄板发生破裂前能够获得的最大变形程度。
1.1 模拟成形性能指标选择或评定金属薄板冲压成形品级时，可对模拟成形性能指标提出要求。
设计或分析冲压成形工艺过程，以及设计冲压成形模具时，经常需要参考模拟成形性能指标的数据。
薄板常用模拟成形性能指标有：1、胀形性能指标：杯突值IE；2、拉深性能指标：极限拉深比LDR或载荷极限拉深比LDR（T）；3、扩孔（内孔外翻）性能指标：极限扩孔率（平均极限扩孔率）λ（λ）；4、弯曲性能指标：最小相对弯曲半径R min/t；5、“拉深+胀形”复合成形性能指标：锥杯值CCV；6、面内变形均匀性指标：凸耳率Z e；7、贴模（抗皱）性指标：方板对角拉伸试验皱高；8、定形性指标：张拉弯曲回弹值。
1.2 特定成形性能指标选择或评定金属薄板冲压成形品级、协议金属薄板的订货供货、设计或分析冲压成形工艺过程时，可对金属薄板的材料特性指标或工艺性能指标提出要求，或参考它们的数据，它们统称为特定成形性能指标：1、塑性应变比（r值）或平均塑性应变比（r）；2、应变硬化指数（n值）；3、塑性应变比平面各向异性度（r∆）。
1.3 局部成形极限评定、估测金属薄板的局部成形性能，或分析解决冲压成形破裂问题时，可使用金属薄板的成形极限图或成形极限曲线。
1.4 其他以上所列举的各种成型性能试验方法均为我国冲压生产和冶金制造行业已经使用或比较熟悉的模拟成型性能试验方法，而且也属于国际上的主流成形性能试验范畴。
除这些方法外，国际上还流行其他一些模拟成形性能试验，见图1。
图1 模拟成形性能试验方法注：整体成形极限指金属薄板在冲压过程中发生颈缩、破裂、皱曲等成形缺陷之前，某种特定的整体几何尺寸或某种几何特征的整体尺寸可以达到的极限变形程度。
局部成形极限指金属薄板在冲压过程中发生颈缩、破裂、皱曲等成形缺陷之前，局部点位或局部变形区域可以达到的极限变形程度。
第六章板料冲压成形性能
• 定形性指零件脱模后保持其在模内既得形 状的能力。影响定形性的诸因素中，回弹 是最主要的因素，零件脱模后，常因回弹 过大而产生较大的形状误差。 • 板料的贴模和定形性好坏与否，是决定零 件形状尺寸精确度的重要因素。 • 1980年，日本学者吉田清太提出，用方板 对角拉伸（图6－53）时的起皱特性可以估 测和研究板料的贴模性和定形性，但在目 前的冲压生产和板料生产中，仍主要用抗 破裂性作为评定板料冲压成形性能的指标。
第六章 板料的冲压成形性能与成形 极限
• 板料对冲压成形工艺的适应能力叫做板料 的冲压成形性能。板料在成形过程中可能 出现两种失稳现象：一种叫拉伸失稳；表 现为板料在拉应力作用下局部出现缩颈或 破裂；另外一种叫压缩失稳，表现为板料 在压应力作用下出现皱纹。板料发生失稳 前可以达到的最大变形程度叫做成形极限。
• 2.扩孔成形性能试验 • 3.拉深成形性能试验 测定或评价板料拉深成 形性能时，常采用圆柱形平 底凸模冲杯试验（Swift平底 冲杯试验）或TZP试验（拉 深潜力试验。冲杯试验是一 种传统试验方法，但试验比 较繁杂。TZP试验方法比较 简便，但需要专用试验装置 或设备。冲杯试验和TZP试 验均可反映拉深成形性能， 但二者试验原理不同，不能 等价替代。（本课程安排冲 杯实验） 4.弯曲成形性能试验
• 一般来讲，冲压成形性能是介于材料科学 和冲压成形技术之间的一个边缘问题。冲 压成形性能除与板料的材质、组织结构和 性能有关外，冲压技术的改善也常常会使 成形性能得到提高。
二、冲压成形区域与成形性能的划分
• 生产中常将圆柱形凸模胀形、伸长类翻边（包括扩孔）、 拉伸以及弯曲视为四种最典型、最常用的冲压成形方式 （图6－1），而一些比较复杂的冲压成形方式经常可视为 它们之中的两个或两个以上的复合。例如，汽车覆盖件等 一些形状比较复杂的的零件成形，常常表现为“拉压－胀 形”复合方式（图6－2）。