金屬板材成形性能綜合實驗規程

更新時間：2013-11-13

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金屬板材成型工藝及模具在航空航天、汽車運輸、電子電器、儀表家電、醫療器械等領域有著廣泛的應用，是材料成型及控制工程專業的發展方向之一。了解和掌握板材的成型性能測試和實驗方法，對解決板材成型工藝、模具設計和設備選擇具有十分重要的意義。

國標GB15825推薦規范到3mm薄板，金屬板材成型性能綜合實驗，內含“杯凸拉伸位移應變曲線實驗、圓筒形件拉深、圓錐形件拉深、錐杯復合成型、充液拉深”等5個子實驗，涵蓋了金屬板材的材料性能、本構關系、簡單脹形性能、簡單拉深性能以及復合脹形－拉深成型性能，既能全面反映金屬板材的成型性能、流動規律，也能反映金屬板材成型時的起皺、破裂等缺陷，還能反映通過調節壓邊力大小等參數來控制金屬板材的綜合流動規律。從而可使了解金屬板材的成型性能，預測成型缺陷，掌握測試和實驗方法，進而能夠掌握和設計金屬板材成型工藝，并用于指導模具設計和設備選擇。本綜合實驗將能有效鍛煉學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力，培養學生的創新創造能力，激發學生的學習興趣和探究學科理論的熱情。今邦自動化的EC系列板材成形試驗機通過掛載不同的模具很方便實現下列試驗，且zui大可以做到10mm板材拉伸試驗，其間可以隨時調整壓邊力，用常規高碳鋼或者鋁合金材料拉伸出復雜曲面

1. 杯凸拉伸位移應變曲線實驗：

杯凸拉伸位移應變曲線是zui基本的材料性能，它反映材料的zui大拉伸強度和應變極限，為開展進一步的板材成型實驗奠定基礎。

2. 沖杯拉深實驗：

主要反映和測量金屬板材的基本成型性能之二——拉深成型性能，使學生了解和掌握板材拉深的基本規律。

3. 錐杯拉深實驗：

主要反映和測量金屬板材的復合成型性能——拉深和脹形復合，既可出現外皺和內皺，也會出現破裂缺陷，加深學生對復雜成型性能的理解。

4. 錐杯復合成型實驗：

是國家標準推薦的標準的復合成型性能實驗之二——拉深和脹形復合成型，反映和測量金屬板材的拉深和脹形的復合成型性能，進一步加深學生對復雜成型性能和規律的理解。

5. 充液拉深實驗：

本實驗在前述實驗的基礎上，進一步采用高壓液體代替常規成型凸模，配合常規成型凹模，通過控制器調節壓邊圈壓邊力的大小，來獲得滿足成型質量的復雜形狀零件，反映了金屬板材在多種變形、多向流動的復雜變形工況下的成型性能；引導學生學習通過多種控制手段和技術來掌控金屬板材的復雜成型流動，進而獲得滿足實際生產需求的高質量復雜沖壓制件。

通過上述板材成型性能綜合實驗，使學生掌握金屬板材的真實應力應變曲線、本構關系、脹形性能、拉深性能、脹形－拉深復合成型性能、以充液拉深為代表的復雜成型方法，理解起皺、破裂等板材成型缺陷，更好地理解理論知識，掌握國家標準測試方法、掌握板材簡單成型工藝和復合成型工藝，進而能夠學會制定板材成型工藝，進行模具設計，并學會選擇成型設備。