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冲压成形中毛坯的分析

在冲压成形过程中,为使板料毛坯改变其原始形状成为零件,必须在毛坯各部分之间形成一定的受力与变形关系。每一种冲压成形方法都要求毛坯各部分之间存在一定的力与变形的关系。这是能够顺利地完成冲压成形的基本保证,所以对冲压毛坯进行受力与变形方面的分析是十分必要的。

图1-1是几种典型冲压成形中毛坯的分析。在这四种成形工序中A是变形区,它是在冲压成形中产生塑性变形的部分:B是传力区,它的作用是把冲模的作用力传递给变形区。图1-1b中的D是暂不变形的待变形区。虽然在图示的状态下它不参与变形,但随冲压成形过程的进行,它将不断地进入变形区参与变形。图中的C 是自始至终都不参与变形的不变形区。有时也会出现传力区本身也是产生塑性变形的变形区,它在本身变形的同时,把模具的作用力传给另一个变形区。

图1-1C所示的球面零件成形中的E就是这种情况。

不变形区可能是传力区,也可能是不传力的已变形区或待变形区。但是,有时不变形区也可能是在全部过程中自始至终都不传力也不产生塑性变形对冲压成形不起任何作用的无功能不变形区(图1-1c)。

在冲压成形过程中各个区(部分)之间是在相互转化而不断变化的,例如待变形区内的板料不断地进入变形区,而变形区的金属又可能不断地进入已变形区并承担起传力的作用等。

对变形区与不变形区的判断,当然可以直观地根据该部分毛坯是否在改变其形状来决定。不过,有时候变形区的形状与尺寸并不发生变化(如再次拉深时的变形区),所以最根本的判断方法是:如果毛坯内某个部分内任意两点的距离不产生变化,也就是它们之间不产生相对的位移,即使该部分产生总体的位移,或做等角速度的转动,这部分也一定不是变形区,而是非变形区。

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