變速箱體上端面立式攻絲專用機床設(shè)計（江蘇）,變速,箱體,上端,立式,專用,機床,設(shè)計,江蘇 漸減的凹模拉可使有裂縫的自由薄鋼板起皺 R. Narayanasamy a,*, C. Sathiya Narayanan b a Department of Production Engineering, National Institute of Technology, Tiruchirappalli 620 015, Tamilnadu, India b Department of Production Engineering, J.J. College of Engineering and Technology, Tiruchirappalli 620 009, Tamilnadu, India Received 4 January 2005; accepted 8 July 2005 Available online 2 September 2005 摘要： 起皺是通常以在深的拖拉操作期間的薄金屬板的形式觀察的一種失敗的方式。關(guān)于通過圓錐形和等切面曲線的凹模使有裂縫的自由鋼板起皺的一項實驗研究 將在這篇文章討論。有裂縫的自由鋼板的機械特性和可紡性參數(shù)被確定并且他們與起皺的行為相關(guān)。這些薄鋼板的限制拉比率(LDR)與薄鋼板的厚度有關(guān)， 打孔機直徑和薄鋼板厚度的比率， 正常的各向異性和非空間的參數(shù)(包括打孔機直徑，薄鋼板厚度，正常的各向異性和應變硬化指數(shù))。上述起皺行為的研究被進行在名義上潤滑的和非潤滑的兩不同狀況下，并將他們進行比較。在此研究中，很清楚地知道LDR可能與上述參數(shù)有關(guān)。 ----2005 Elsevier Ltd. 版權(quán)所有 關(guān)鍵字：有裂縫的自由鋼板；起皺；圓錐形的凹模模子；等切面曲線的凹模模子 1. 介紹 經(jīng)常能在金屬板成型過程中觀察到皺紋。皺紋的存在不能被最后的產(chǎn)品所接受。在近幾年，為了降低在操作期間形成的產(chǎn)品的重量和皺紋，使用了有高力量的更薄的線規(guī)薄板。研究人員目的是在薄金屬板形成期間避免這樣的皺紋。希爾[1]的bifurication 標準能用來預知皺紋的形成。起皺的凸緣的進攻被Needleman[2]通過使用的迅速的杯子測試進行了分析。幾個理論和實驗作品已經(jīng)被關(guān)于在不同的條件下的不同的材料的起皺的行為進行了研究。金和其兒子 [3]對各向異性的薄片的起皺限制圖解(WLD) 進行了數(shù)值分析的評價。Joao Pedro de Magalhaes Correia 和Gerard Ferron [4]調(diào)查了塑料的各向異性對起皺進攻的影響。Narayanasamy和Sowerby [5]檢查了304 等級的、雙階段鋼和斷開拖曳的鋁的高品質(zhì)的不銹鋼的起皺行為。在這個工作中，對有裂縫間的自由的厚度為0.6毫米的、涂上和沒有涂上0.85毫米的、0.9, 1.2 和1.6 毫米的鋼使用一雙重行動能力2000 kN的水壓機的使用圓錐形凹模模子和等切面曲線的凹模模子的起皺行為進行了研究。最近發(fā)展的有裂縫的自由鋼板有非常少數(shù)額的碳和氮。但是，鋁合金用于汽車應用是由于他們的質(zhì)量輕，而且可以節(jié)省燃料，車輛安全的需求使用戶更喜歡用這一材料增加汽車本身的質(zhì)量和車輛的絕對重量 [6,7 ]。最近發(fā)現(xiàn)的有裂縫的自由鋼板有一些極好的特性。他們適于galvanneal 薄層，此薄層需要汽車身體工作時在別處給予。有裂縫的自由鋼板在晶界沒有碳化物沉淀[8]。 因此，他們有極好的可使用性和機械特性(由于象錳和硅那樣的成合金元素的存在)。有裂縫的自由鋼板是鈦、鈮趨于穩(wěn)定，而且他們有好的可紡性[9]。在近幾年， 很多工作已經(jīng)被進行發(fā)展有裂縫的自由鋼板， 通過理解微結(jié)構(gòu)方面來提高特性，這就象在別處解釋的那樣控制有裂縫的自由鋼板的變形行為 [10,11 ]。在目前的工作里，在使用圓錐型和等切面曲線的凹模模子的試驗工作的幫助下，研究了在潤滑和非潤滑情況下有裂縫的自由鋼板的起皺的行為和他們在拖曳過程中的適宜性。 術(shù)語 LDR 限制拉比率 實際壓力 實際張力 力系數(shù) 環(huán)張力 徑向應變 應變硬化指數(shù) 常態(tài)各向異性 打孔機直徑 初始薄片厚度 有裂縫的自由鋼板 塑性應變增量比率 2. 試驗工作 使用上述上述薄片，單軸的抗拉的試驗通過準備樣品在, 以及 對來自使用Hounsfield tensometer的每個薄片的滾動方向的定向被處理。從這些測試中可獲得外延數(shù)據(jù)的負載。重要的參數(shù)即應變硬化指數(shù)(n),塑性應變比率(R)，以及力系數(shù)(K)沿著上述的3個方向被象解釋在[5]里的那樣從抗拉的試驗中查明 。正常的各向異性（）和刨床各向異性()由沿著上述的3 個方向使用在下面給的用來確定R值計算： 在實驗中使用的圓錐形和等切面曲線凹模模子分別如圖1和2所示。使用這些凹模模子時，探究了不同潤滑條件。 圖1.拉模沖模 圖2.等切面曲線凹模模子 為了確定限制的直徑，對給定的薄片厚度，圓的空白的直徑在連續(xù)的試驗過程中被逐漸增加直到皺紋出現(xiàn)。在拖曳操作期間，一根柵欄環(huán)繞圖案被在空白上打印來測量徑向應變()以及環(huán)張力()。 3. 結(jié)果和討論 這里研究的鋼板的正常的各向異性和應變硬化指數(shù)值在表一給出。當薄片在拉模上被拖曳時的限制拉比率和限制直徑在表格二給出。當薄片在等切面曲線模上被拖曳時的限制拉比率和限制直徑在表格三給出。 表一：正規(guī)各向異性和應變硬化指數(shù)值 金屬片 初始厚度（mm） 平均應變硬化指數(shù)值 平均各向異性值 無涂層有裂縫的自由鋼板 0．85 0．3443 1．8770 有涂層有裂縫的自由鋼板 0．85 0．2919 1．9726 有裂縫的自由鋼板 0．6 0．2828 1．3208 有裂縫的自由鋼板 0．9 0．3008 1．1488 有裂縫的自由鋼板 1．2 0．2671 0．9704 有裂縫的自由鋼板 1．6 0．3315 1．2347 表二：使用拉模的限制拉伸比率值 材料情況 初始厚度（mm） 限制直徑（mm） LDR 無涂層有裂縫的自由鋼板 0.85 105 2.100 有涂層有裂縫的自由鋼板 0.85 100 2.000 無潤滑有裂縫的自由鋼板 0.6 80 1.600 有潤滑有裂縫的自由鋼板 0.9 85 1.700 無潤滑有裂縫的自由鋼板 1.2 100 2.000 有潤滑有裂縫的自由鋼板 1.2 85 1.700 有潤滑有裂縫的自由鋼板 1.6 125 2.500 表三:使用等切面曲線拉模的限制拉比率值 材料情況 初始厚度（mm） 限制直徑（mm） LDR 有裂縫的自由鋼板 0.6 80 1.600 有裂縫的自由鋼板 0.9 90 1.800 有涂層有裂縫的自由鋼板 0.85 95 1.900 無涂層有裂縫的自由鋼板 0.85 105 2.100 有裂縫的自由鋼板 1.2 110 2.200 有裂縫的自由鋼板 1.6 130 2.600 在拉動拉模時,帶有薄片厚度的有裂縫的自由鋼板的限制拉比率的的變化如圖三所示。 在拉動等切面曲線的模子時,帶有薄片厚度的有裂縫的自由鋼板的限制拉比率的的變化如圖四所示。以上兩種情況下，限制拉比率隨著薄片厚度的增加而增加。圖五顯示了薄片在拉模中拉動時限制拉比率隨著的變化情況。圖六顯示了薄片在等切面曲線模子中拉動時限制拉比率隨著的變化情況。這兩種情況下，限制拉比率都隨著的增加而減小。圖七顯示了在拉模中限制拉比率隨著正規(guī)各向異性的變化情況。圖八顯示了在等切面曲線模子中限制拉比率隨著正規(guī)各向異性的變化情況。當拉動拉模時，限制拉比率隨著正規(guī)各向異性值的增加而增加。圖九顯示了限制拉比率隨著包括拉模的鉆床直徑、初始厚度、正規(guī)各向異性和應變硬化指數(shù)的非維參數(shù)變化情況。圖十顯示了限制拉比率隨著包括等切面曲線模子的鉆床直徑、初始厚度、正規(guī)各向異性和應變硬化指數(shù)的非維參數(shù)變化情況。限制拉比率隨著以上非維參數(shù)值的增加而減小。不過，上述結(jié)果顯示：當在等切面曲線模子中拉動時，有裂縫的自由鋼板的限制拉比率更大。圖十一顯示了拉動拉模時有裂縫的自由鋼板的塑性應變增加比率的變化，拉動等切面曲線模子時有裂縫的自由鋼板的塑性應變增加比率的變化情況在圖十二。塑性應變增加比率在拉模的情況下線性增加，而在等切面曲線模子的情況中變化不不清楚。圖十三顯示了有預加應變的有裂縫的自由鋼板薄片的塑性應變增加比率的變化情況。這也顯示了塑性應變增加比率隨著值的增加而增加的本性。 圖三：在拉模中限制拉比率隨薄片厚度的變化 圖四：在等切面曲線模子中限制拉比率隨薄片厚度的變化 圖五：在拉模中限制拉比率隨的變化 圖六：在等切面曲線模子中限制拉比率隨的變化 圖七：在拉模中限制拉比率隨正規(guī)各向異性值的變化 圖八：在等切面曲線模子中限制拉比率隨正規(guī)各向異性值的變化 圖九：在拉模中限制拉比率隨著包括拉模的鉆床直徑、初始厚度、正規(guī)各向異性和應變硬化指數(shù)的非維參數(shù)的變化 圖十：在等切面曲線模子中限制拉比率隨著包括拉模的鉆床直徑、初始厚度、正規(guī)各向異性和應變硬化指數(shù)的非維參數(shù)的變化 圖十一：在拉模中塑性應變增加比率隨的變化 圖十二：在等切面曲線模子中塑性應變增加比率隨的變化 圖十三：預加應變情況下，在等切面曲線模子中塑性應變增加比率隨的變化 4. 結(jié)論 據(jù)上述結(jié)果，得出下列結(jié)論。限制拉比率隨著厚度增加而增加，也隨著塑性應變增加值增加而增加。限制拉比率隨著 和包括鉆床直徑、初始厚度，正規(guī)各向異性值和應變硬化指數(shù)的非維參數(shù)值的增加而減少。此性質(zhì)是在兩重模子里共有的。比較拉模和等切面曲線模子，限制拉比率在等切面曲線模子中拉動時更大一些。 參考文獻: [1] Hill R. 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