板料拉伸试验及冲压性能分析实验报告

实验报告

一、实验目的

1)了解金属板料的冲压性能指标

2)掌握用电子拉伸机测定金属板料抗拉强度、屈服强度、硬化支书、板厚方向系数的方法。

二、实验概述

本实验为测定板料拉伸性能的间接性实验，本实验是通过板料的拉伸、压缩、硬度测试等方法对板料的各种冲压性能进行分析。这些实验可以在一般的材料力学测试设备上进行，所反映的是材料的一般冲压性能。

实验测试的参数主要包括：

1)δu：均匀延伸率，δu是在拉伸试验中开始产生局部集中变形的延伸率。一般情况下，冲压成型都是在板材的均匀变形范围内进行，所以这个参数可以反映板料的冲压性能。

2)屈强比：屈服极限与强度极限的比值。较小的屈强比几乎对所有的冲压成型都是有利的。拉深时，如果板材的屈服强度低，则变形区的切向压应力较小，材料起皱的趋势也小，所以防止起皱所必须的压边力和摩擦损失都要相应地降低，结果对提高极限变形程度有利。

3)硬化指数n：也称n值，它表示塑性变形中的材料硬化的程度。n值大的材料，在同样的变形程度下，真实应力增加的要多。n值大时，在伸长变形过程中可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减小毛坯的局部变薄和怎打击先变性参数等作用。

4)板厚方向系数r：它是板料实验拉伸试验中宽度应变与厚度应变的比值。

5)凸耳系数：板料不同方向上的性能不同（冶金和轧制过程中产生），用下面的这个公式

实验内容：

1)了解电子懒神试验机的基本结构和功能；

2)学习电子拉伸试验机的简单操作，拉伸实验数据的采集和处理软件的使用；

3)对试件进行标距，进行拉伸试验，获取拉伸曲线；

4)根据实验数据，评定各种冲压性能参数。

三、试验步骤

1)按照国标GB/t228-2002，准备拉伸试样，为了测定板料平面方向性系数，应在金属薄板平面上与轧制方向成0°、45°、90°三个方向上选取试样，试样厚度应当均匀，在标距长度内厚度变化应不大于试件公称厚度的1%，利用引伸计测量标距内的长度变化。

2)将试样夹紧在试验机的夹头内，调整好测力刻度和载荷——伸长曲线记录装置。在随电子拉伸机配备的软件中输入实验条件

3)对所获取的拉伸应力—应变曲线进行处理后，获得材料的屈服强度、断裂强度、屈强比，均匀延伸率、硬化指数。

4)根据板料标距内的纵向和横向尺寸变化，计算其应变，并计算各个方向的r值

四、实验数据

原始数据记录：

1)计算均匀延伸率、应力应变以及硬化指数

硬化指数n=0.1847

45°(2号试件)：

硬化指数n=0.1933

综合45°两个试样有硬化指数n=0.10

0°(1号试件)：

硬化指数n=0.2058

0°(2号试件)：

硬化指数n=0.2008

综合0°两个试样有硬化指数n=0.2033

90°(1号试件)：

硬化指数n=0.2010

90°(2号试件)：

硬化指数n=0.2021

综合90°两个试样有硬化指数n=0.2016

2)计算板厚方向性系数、板料板平面方向性系数、板料板厚方向性系数

1)测量试件长度和宽度变化的标距对r值测定是否会有影响？

r的计算公式为：

测量试件长度和宽度变化的标距对r值测定有影响，即当L增大时，r减小。

2)拉伸速度对实验结果会有哪些影响？

会有影响。首先，拉伸速度过快会导致试件屈服变形不能够完全进行，甚至会导致塑性零件的脆断；其次，拉伸速度过快，导致摘引伸计不及时，r值的计算会不准确；最后，拉伸速度过快会使得变形不能够充分。

3)r值较大的材料对哪类成形有利？为什么？

厚向异性系数r，反应的是材料在变形时，在平面方向变形比厚向更容易的一种程度。r值越高，其在平面方向变形更容易，在厚向变化越小。并且该值分为0度，45度，和90度三个值。对于深拉延时，该值大于2以上，并且0，45，90度方向差别不大，使材料能更好的抵抗厚向减薄能力。

4)n值较大的材料对哪类成形有利？为什么？

.加工硬化指数n，该值指的是这样一个概念，即材料抵抗局部变形的能力。即该值越大，变形区单元能连带附近单元一起变形，从而增加部变形的抵抗能力，并且使应力分布均匀。所以该值增大，对材料拉伸性能有好处，是验证材料性能一个重要因素。