金属板材成形性能综合实验规程

更新时间：2013-11-13

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金属板材成型工艺及模具在航空航天、汽车运输、电子电器、仪表家电、医疗器械等领域有着广泛的应用，是材料成型及控制工程专业的发展方向之一。了解和掌握板材的成型性能测试和实验方法，对解决板材成型工艺、模具设计和设备选择具有十分重要的意义。

国标GB15825推荐规范到3mm薄板，金属板材成型性能综合实验，内含“杯凸拉伸位移应变曲线实验、圆筒形件拉深、圆锥形件拉深、锥杯复合成型、充液拉深”等5个子实验，涵盖了金属板材的材料性能、本构关系、简单胀形性能、简单拉深性能以及复合胀形－拉深成型性能，既能全面反映金属板材的成型性能、流动规律，也能反映金属板材成型时的起皱、破裂等缺陷，还能反映通过调节压边力大小等参数来控制金属板材的综合流动规律。从而可使了解金属板材的成型性能，预测成型缺陷，掌握测试和实验方法，进而能够掌握和设计金属板材成型工艺，并用于指导模具设计和设备选择。本综合实验将能有效锻炼学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新创造能力，激发学生的学习兴趣和探究学科理论的热情。今邦自动化的EC系列板材成形试验机通过挂载不同的模具很方便实现下列试验，且zui大可以做到10mm板材拉伸试验，其间可以随时调整压边力，用常规高碳钢或者铝合金材料拉伸出复杂曲面

1. 杯凸拉伸位移应变曲线实验：

杯凸拉伸位移应变曲线是zui基本的材料性能，它反映材料的zui大拉伸强度和应变极限，为开展进一步的板材成型实验奠定基础。

2. 冲杯拉深实验：

主要反映和测量金属板材的基本成型性能之二——拉深成型性能，使学生了解和掌握板材拉深的基本规律。

3. 锥杯拉深实验：

主要反映和测量金属板材的复合成型性能——拉深和胀形复合，既可出现外皱和内皱，也会出现破裂缺陷，加深学生对复杂成型性能的理解。

4. 锥杯复合成型实验：

是国家标准推荐的标准的复合成型性能实验之二——拉深和胀形复合成型，反映和测量金属板材的拉深和胀形的复合成型性能，进一步加深学生对复杂成型性能和规律的理解。

5. 充液拉深实验：

本实验在前述实验的基础上，进一步采用高压液体代替常规成型凸模，配合常规成型凹模，通过控制器调节压边圈压边力的大小，来获得满足成型质量的复杂形状零件，反映了金属板材在多种变形、多向流动的复杂变形工况下的成型性能；引导学生学习通过多种控制手段和技术来掌控金属板材的复杂成型流动，进而获得满足实际生产需求的高质量复杂冲压制件。

通过上述板材成型性能综合实验，使学生掌握金属板材的真实应力应变曲线、本构关系、胀形性能、拉深性能、胀形－拉深复合成型性能、以充液拉深为代表的复杂成型方法，理解起皱、破裂等板材成型缺陷，更好地理解理论知识，掌握国家标准测试方法、掌握板材简单成型工艺和复合成型工艺，进而能够学会制定板材成型工艺，进行模具设计，并学会选择成型设备。