金屬板材成形性能綜合實驗規(guī)程

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(yī)療器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是材料成型及控制工程專業(yè)的發(fā)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(shè)計和設(shè)備選擇具有十分重要的意義。

國標GB15825推薦規(guī)范到3mm薄板，金屬板材成型性能綜合實驗，內(nèi)含“杯凸拉伸位移應(yīng)變曲線實驗、圓筒形件拉深、圓錐形件拉深、錐杯復(fù)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(gòu)關(guān)系、簡單脹形性能、簡單拉深性能以及復(fù)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(guī)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(diào)節(jié)壓邊力大小等參數(shù)來控制金屬板材的綜合流動規(guī)律。從而可使了解金屬板材的成型性能，預(yù)測成型缺陷，掌握測試和實驗方法，進而能夠掌握和設(shè)計金屬板材成型工藝，并用于指導(dǎo)模具設(shè)計和設(shè)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(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，激發(fā)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(xiàn)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(diào)整壓邊力，用常規(guī)高碳鋼或者鋁合金材料拉伸出復(fù)雜曲面

1. 杯凸拉伸位移應(yīng)變曲線實驗：

杯凸拉伸位移應(yīng)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(yīng)變極限，為開展進一步的板材成型實驗奠定基礎(chǔ)。

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(guī)律。

3. 錐杯拉深實驗：

主要反映和測量金屬板材的復(fù)合成型性能——拉深和脹形復(fù)合，既可出現(xiàn)外皺和內(nèi)皺，也會出現(xiàn)破裂缺陷，加深學生對復(fù)雜成型性能的理解。

4. 錐杯復(fù)合成型實驗：

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

5. 充液拉深實驗：

本實驗在前述實驗的基礎(chǔ)上，進一步采用高壓液體代替常規(guī)成型凸模，配合常規(guī)成型凹模，通過控制器調(diào)節(jié)壓邊圈壓邊力的大小，來獲得滿足成型質(zhì)量的復(fù)雜形狀零件，反映了金屬板材在多種變形、多向流動的復(fù)雜變形工況下的成型性能；引導(dǎo)學生學習通過多種控制手段和技術(shù)來掌控金屬板材的復(fù)雜成型流動，進而獲得滿足實際生產(chǎn)需求的高質(zhì)量復(fù)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(yīng)力應(yīng)變曲線、本構(gòu)關(guān)系、脹形性能、拉深性能、脹形－拉深復(fù)合成型性能、以充液拉深為代表的復(fù)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(fù)合成型工藝，進而能夠?qū)W會制定板材成型工藝，進行模具設(shè)計，并學會選擇成型設(shè)備。

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(yī)療器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是材料成型及控制工程專業(yè)的發(fā)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(shè)計和設(shè)備選擇具有十分重要的意義。

國標GB15825推薦規(guī)范到3mm薄板，金屬板材成型性能綜合實驗，內(nèi)含“杯凸拉伸位移應(yīng)變曲線實驗、圓筒形件拉深、圓錐形件拉深、錐杯復(fù)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(gòu)關(guān)系、簡單脹形性能、簡單拉深性能以及復(fù)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(guī)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(diào)節(jié)壓邊力大小等參數(shù)來控制金屬板材的綜合流動規(guī)律。從而可使了解金屬板材的成型性能，預(yù)測成型缺陷，掌握測試和實驗方法，進而能夠掌握和設(shè)計金屬板材成型工藝，并用于指導(dǎo)模具設(shè)計和設(shè)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(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，激發(fā)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(xiàn)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(diào)整壓邊力，用常規(guī)高碳鋼或者鋁合金材料拉伸出復(fù)雜曲面

1. 杯凸拉伸位移應(yīng)變曲線實驗：

杯凸拉伸位移應(yīng)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(yīng)變極限，為開展進一步的板材成型實驗奠定基礎(chǔ)。

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(guī)律。

3. 錐杯拉深實驗：

主要反映和測量金屬板材的復(fù)合成型性能——拉深和脹形復(fù)合，既可出現(xiàn)外皺和內(nèi)皺，也會出現(xiàn)破裂缺陷，加深學生對復(fù)雜成型性能的理解。

4. 錐杯復(fù)合成型實驗：

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

5. 充液拉深實驗：

本實驗在前述實驗的基礎(chǔ)上，進一步采用高壓液體代替常規(guī)成型凸模，配合常規(guī)成型凹模，通過控制器調(diào)節(jié)壓邊圈壓邊力的大小，來獲得滿足成型質(zhì)量的復(fù)雜形狀零件，反映了金屬板材在多種變形、多向流動的復(fù)雜變形工況下的成型性能；引導(dǎo)學生學習通過多種控制手段和技術(shù)來掌控金屬板材的復(fù)雜成型流動，進而獲得滿足實際生產(chǎn)需求的高質(zhì)量復(fù)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(yīng)力應(yīng)變曲線、本構(gòu)關(guān)系、脹形性能、拉深性能、脹形－拉深復(fù)合成型性能、以充液拉深為代表的復(fù)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(fù)合成型工藝，進而能夠?qū)W會制定板材成型工藝，進行模具設(shè)計，并學會選擇成型設(shè)備。