外文翻译--冲压成形与板材冲压

1 is a of in a is by of of a is so it is is is is in of or it is as be by is in of it a in to be in of as (1) 2) to of (3) to in (4) be (5) to to of is it to of in as a to a be be in 2 of 2 of to in in （ 1） to is is to It is on In be as of to of （ 2） to of is As a is to as of by by （ 3） of is to or of In is of of in to is so as to In be in be is of （ 4） In of to is as in of as In is by of in in a of of In as of on in by an to to of is （ 1） or of in is in be on of 3 （ 2） to or in on or be by on on by of on of is in （ 3） It is is a on of a in of a 3 of be by of be is a of is It is a of It In is in of by of to of on of be be in of is in is no or on is to to to on of to of it is on of in of 4 by in of of 4 a of in of be by to of of by of be on be to of is an in on is as （ 1） of of （ 2） to of to of of （ 3 ） a of in 5 of of is of to It to of of In to it is to of so as to of in On to in 5 of of is so a to of be to of is to of is in as by is of is be as a is a of up as as of on In to of a of in as of is is to on of of in to of of of of be to of 30 3rd 2002 6 冲压成形与板材冲压 1概述 通过模具使板材产生塑性变形而获得成品零件的一次成形工艺方法叫做冲压。由于冲压通常在冷态下进行，因此也称为冷冲压。只有当板材厚度超过 8，才采用热冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。某些非金属板材（如胶木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用冲压成形工艺进行加工。 冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。 冲压成形 需研究工艺设备和模具三类基本问题。 板材冲压具有下列特点： （ 1）高的材料利用率。 （ 2）可加工薄壁、形状复杂的零件。 （ 3）冲压件在形状和尺寸方面的互换性好。 （ 4）能获得质量轻而强度高、刚性好的零件。 （ 5）生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。 冲压模具制作成本高，因此适合大批量生产。对于小批量、多品种生产，常采用简易冲模，同时引进 冲压加工中心等新型设备，以满足市场求新求变的需求。 板材冲压常用的金属材料有低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性的合金刚等。如前所述，材料形状有板材和带材。 冲压生产设备有剪床和冲床。剪床是用来将板材剪切成具有一定宽度的条料，以供后续冲压工序使用，冲床可用于剪切及成形。 2冲压成形的特点 生产时间中所采用的冲压成形工艺方法有很多，具有多种形式饿名称，但塑性变形本质是相同的。冲压成形具有如下几个非常突出的特点。 （ 1）垂直于板面方向的单位面积上的压力，其数值不大便足以在板面方向上使 板材产生塑性变形。由于垂直于板面方向上的单位面积上压力的素质远小于板面方向上的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似地当作平面应力状态来处理，使其变形力学的分析和工艺参数的计算大呢感工作都得到很大的简化。 （ 2）由于冲压成形用的板材毛胚的相对厚度很小，在压应力作用下的抗失稳能力也很差，所以在没有抗失稳装置（如压边圈等）的条件下，很难在自由状态下顺利地完成冲压成形过程。因此，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形 过程多于以压应力作用为主的压缩类成形过程。 （ 3）冲压成形时，板材毛胚内应力的数值等于或小于材料的屈服应力。在这一点上，冲压成形与体积成形的差别很大。因此，在冲压成形时变形区应力 7 状态中的静水压力成分对成形极限与变形抗力的影响，已失去其在体积成形时的重要程度，有些情况下，甚至可以完全不予考虑，即使有必要考虑时，其处理方法也不相同。 （ 4）在冲压成形时，模具对板材毛胚作用力所形成的约束作用较轻，不像体积成形（如模锻）是靠与制件形状完全相同的型腔对毛胚进行全面接触而 实现的强制成形。在冲压成形中，大多数情况下，板材毛胚都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，甚至有时存在板材两侧表面都有于模具接触的变形部分。在这种情况下，这部分毛胚的变形是靠模具对其相邻部分施加的外力实现其控制作用的。例如，球面和锥面零件成形时的悬空部分和管胚端部的卷边成形都属这种情况。 由于冲压成形具有上述一些在变形与力学方面的特点，致使冲压技术也形成了一些与体积成形不同的特点。 由于不需要在板材毛的表面施加很大的单位压力即可使其成形，所以在冲压技术 中关于模具强度与刚度的研究并不十分重要，相反却发展了学多简易模具技术。由于相同原因，也促使靠气体或液体压力成形的工艺方法得以发展。 因冲压成形时的平面应力状态或更为单纯的应变状态（与体积成形相比），当前对冲压成形汇中毛胚的变形与 力能参数方面的研究较为深入，有条件运用合理的科学方法进行冲压加工。借助于电子计算机与先进的测试手段，在对板材性能与冲压变形参数进行实时测量与分析基础上，实现冲压过程智能化控制的研究工作也在开展。 人们在对冲压成形过程有离开较为深 入的了解后，已经认识到冲压成型与原材料有十分密切的关系。所以，对板材冲压性能即成形性与形状稳定性的研究，目前已成为冲压技术的一个重要内容。对板材冲压性能的研究工作不仅是冲压技术发展的需要，而且也促进了钢铁工业生产技术的发展，为其提高板材的质量提供了一个可靠的基础与依据。 3冲压变形的分类 冲压变形工艺可完成多种工序，其基本工序可分为分离工序和变形工序两大类。 分离工序是使胚料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法，主要有落料、冲孔、切边、剖切、修整等。其中又以冲孔、落料应用最广。变形工序是使胚料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工艺方法，主要有拉深、弯曲、局部成形、胀形、翻边、缩径、校形、旋压等。 从本质上看，冲压成形就是毛胚的变形区在外力的作用下产生相应的塑性变形，所以变形区内的应力状态和变形特点景象的冲压成形分类，可以把成形性质相同的成形方法概括成同一个类型并进行体系化的研究。 8 绝大多数冲压成形时毛胚变形区均处于 平面应力状态。通常认为在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其数值也是较小的，所以可以认为垂直于板面方向上的应力为零，使板材毛胚产生塑性变形的是作用于板面方向上相互的两个主应力。由于板厚较小，通常都近似地认为这两个主应力在厚度方向上是均匀分布的。基于这样的分析，可以把各种形式冲压成型中的毛陪变形区的受力状态与变形特点，在平面应力的应力坐标系中与相应的两向应变坐标系中以应力与应变坐标决定的位置来表示。 4冲压用原材料 冲压加工用原材料有很多种，它们的性能也 有很大的差别，所以必须根据原材料的性能与特点，采用不同的冲压成形方法、工艺参数和模具结构，才能达到冲压加工的目的。由于人们对冲压成形过程板材毛胚的变形行为有了较为深入的认识，已经相当清楚的建立了由原材料的化学成分、组织等因素所决定的材料性能与冲压成形之间的关系，这就使原材料生产部门不但按照冲压件的工作条件与使用要求进行原材料的设计工作，而且也根据冲压件加工过程对板材性能的要求进行新型材料的开发工作，这是冲压技术在原材料研究方面的一个重要方向。对 冲压用原材料冲压性能方面的研究工作有： （ 1）原材料冲压性能的含义。 （ 2）判断原材料冲压性能的科学方法，确定可以确切反映材料冲压性能的参数，建立冲压性能的参数与实际冲压成形间的关系，以及冲压性能参数的测试方法等。 （ 3）建立原材料的化学成分、组织和制造过程与冲压性能之间的关系。 冲压用原材料主要是各种金属与非金属板材。金属板材包括各种黑色技术和有色金属板材。虽然在冲压生产中所用金属板材的种类很多，但最多的原材料蛀牙是钢板、不锈钢板、铝合金板及各种复合金属板。 5板材冲压性能及其鉴定方法 板材是指对冲压加工的适应能力。对板材冲压性能的研究具有飞行重要的意义。为了能够运用最科学与最经济合理的冲压工艺过程与工艺参数制造出冲压零件，必须对作为加工对象的板材的性能具有十分清楚的了解，这样才有可能充分地利用板材在加工方面的潜在能力。另一方面，为了能够依据冲压件的形状与尺寸特点及其所需的成形工艺等基本因素，正确、合理地选用板材，也必须对板材的冲压性能有一个科学的认识与正确的判断。 评定板材冲压性能的方法有直接试验法 与间接试验法。 实物冲压试验是最直接的板材冲压性能的评定方法。利用实际生产设备与模具，在与生产完全相同的条件下进行实际冲压零件的性能评定，当然能够的最可 9 靠的结果。但是，这种评定方法不具有普遍意义，不能作为行业之间的通用标准进行信息的交流。 模拟试验是把生产中实际存在的冲压成形方法进行归纳与简单化处理，消除许多过于复杂的因素，利用轴对称的简化了的成形方法，在保证试验中板材的变形性质与应力状态都与实际冲压成形相同的条件下进行的冲压性能的评定工作。为了保证模拟试验 结果的可靠性与通用性，规定了私分具体的关于试验用工具的几何形状与尺寸、毛胚的尺寸、试验条件（冲压速度、润滑方法、压边力等）。 间接试验法也叫做基础试验法。间接试验法的特点是：在对板材在塑性变形过程中所表现出的基本性质与规律进行分析与研究的基础上，进一步把它和具体的冲压成形中板材的塑性变形参数联系起来，建立间接试验结果（间接试验值）与具体的冲压成形性能（工艺参数）之间的相关性。由于间接试验时所用试件的形状与尺寸以及加载的方式等都不同于具体的冲压成形过程，所以它的变形性质和应力状态也不同于 冲压变形。因此间接试验所得的结果（试验值）并不是冲压成形的工艺参数，而是可以用来表示板材冲压性能的基础性参数。 30 3rd 2002