板料拉伸实验报告.doc

板料拉伸实验及冲压性能分析实验报告 1. 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、硬化指数、板厚方向系数的方法。 2. 实验内容 (1) 了解电子拉伸实验机的基本结构和功能； (2) 学习电子拉伸实验机的简单操作，拉伸实验数据采集和处理软件的使用； (3) 对试件进行标距，进行拉伸实验，获取拉伸曲线； (4) 根据实验数据，评定各种冲压性能参数。 3. 实验原理 通过拉伸实验可以获取板料冲压性能参数包括： (1) δu：均匀延伸率，δu是在拉伸实验中开始产生局部集中变形（细颈时）的延伸率。一般情况下，冲压成形都在板材的均匀变形范围内进行，所以 (2) σs/σ (3) 硬化指数n：也称n值，它表示在塑性变形中材料硬化的强度。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，在伸长类变形过程中可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减少毛坯的局部变薄和增大极限变形参数等作用。硬化指数n的数值，可以根据拉伸实验结果所得的硬化曲线，也可以利用具有不同宽度的阶梯型拉伸试样所做的拉伸试验结果，经过一定的计算求得。 (4) 板厚方向性系数：也叫做r值，它是板料试样拉伸实验中宽度应变εw与厚度应变εt之比，即：r=εwεt=lnBB (5) 板平面方向性系数：当在板料平面内不同方向上裁取拉伸试样时，拉伸实验中所测得的各种机械性能、物理性能等也不一样，这说明在板材平面内的机械性能与方向有关，所以称为板平面方向性，其程度可用差值?r表示： ?r= 冲压生产所用的板材都是经过轧制的，其纵向和横向的性能不同，在不同方向的r值也不一样，为了统一试验方法，便于应用，通常计算平均值： r= 4. 实验步骤与注意事项 (1) 将试样加紧在试验机的家头内，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，将实验条件输入，并确定软件的数据采集功能正常开启。拉伸试样，夹头的移动速度应在0.5~20mm/min范围内，并保持加载速度恒定； (2) 对所获得的拉伸应力—应变曲线，进行处理后，获取板材的屈服强度σs、断裂强度σb、屈强比σs/σ (3) 根据板料标距内的纵向和横向尺寸变化，计算其应变，并计算各个取样方向上的r值，并计算平均r和?r。 5. 实验数据及处理 5.1 原始数据 表5.1 原始数据记录表 实验组号 原始长度L0/mm 厚度/mm 宽度/mm 变形后宽度/mm 屈服强度/Mpa 抗拉强度/Mpa 变形量L/mm 加载力F/KN 0°（1） 50 1.60 12.60 11.44 240 280 14.251 5.571 10.539 5.546 7.118 5.407 3.645 5.051 0.226 3.591 0°（2） 50 1.58 12.66 11.44 250 285 14.412 5.655 10.313 5.636 7.177 5.556 3.622 5.166 0.119 3.705 45°（1） 50 1.36 12.36 11.34 200 350 12.912 5.891 9.198 5.861 6.671 5.778 3.365 5.351 0.113 3.62 45°（2） 50 1.34 12.40 11.53 195 355 11.905 5.921 9.014 5.5 6.02 5.752 3 5.284 0.131 3.58 90°（1） 50 1.26 12.40 11.41 300 360 15.683 5.609 11.824 5.584 7.925 5.489 3.974 5.103 0.206 3.478 90°（2） 50 1.30 12.50 11.40 295 350 14.275 5.645 11.546 5.624 7.899 5.497 4.353 5.186 0.425 3.685 由于本组实验在加载力和变形量最小的一组选择上过于靠近弹性变形区，有些数值完全取在了弹性变形区间，因此无法作为参考，在接下来的拟合过程中将取出表中标黄部分。 5.2 屈强比 根据表5.1中列出的不同试样的屈服强度和抗拉强度，由公式σsσ 表5.2 屈强比结果 实验组号 屈服强度/Mpa 抗拉强度/Mpa 屈强比 0°（1） 240 280 0.8571 0°（2） 250 285 0.8772 45°（1） 200 350 0.5714 45°（2） 195 355 0.5493 90°（1） 300 360 0.8333 90°（2） 295 350 0.8429 5.3 硬化指数 材料的真实应力和应变关系如下式所述：，两边取对数，有：，其中的n就是我们需要的硬化指数。 对应的应力和应变有：σ=FS= 表5.