应力状态的变化及其对板料冲压工艺的影响

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：在一般情况下，变形毛坯内各质点的变形和受力状态是不相同的。通常将质点的受力状态称为点的应力状态。对同一点应力状态，6个应力分量的大小与所选坐标有关，不同坐标系所表现的6个应力分量的数值是不同的。对于板料冲压工艺，第二行应力状态居多。

冲压变形是由冲压设备提供变形载荷，然后通过模具对毛坯施加外力，进而转化为毛坯的内力，使之产生塑性变形的。因此，研究和分析金属的塑性变形过程，应首先了解毛坯内力作用和塑性变形之间的关系。

在一般情况下，变形毛坯内各质点的变形和受力状态是不相同的。通常将质点的受力状态称为点的应力状态。一点的应力状态可用一个平行六面体（单元体）来表示，如图2-5a所示，将各应力分量均表示在前3个可视面（即x面、y面、z面）上，而后3个不可视面（即-x面、-y面、-z面）上的应力分量应与前3个面上对应的应力分量大小相等、方向相反，一般不予表示。每个面上有一个正应力、两个切应力，共9个应力分量，再考虑切应力的互等性（τ_xy=τ_yx，τ_yz=τ_zy，τ_zx=τ_xz），则仅有6个独立的应力分量；正应力分量方向的含义是，箭头指向平行六面体之外，符号为正，为拉应力；反之，符号为负，为压应力。对同一点应力状态，6个应力分量的大小与所选坐标有关，不同坐标系所表现的6个应力分量的数值是不同的。存在这样一个（仅有一个）坐标系，按该坐标系做平行六面体，则应力分量只有3个正应力分量，而无切应力分量，那么称这3个正应力为主应力，称该坐标系为主坐标系，3个坐标轴为主应力轴，如图2-5b所示。

图2-5 质点的应力状态

a）任意坐标系 b）主坐标系

如果用主坐标系表示质点的应力状态，即单元体上仅有正应力，而无切应力；换言之，仅承受拉应力或压应力，则可将主应力状态分为图2-6所示的9种类型。图2-6中，第一行为单向应力状态：单向拉和单向压；第二行为两向应力状态，或称作平面应力状态：两向拉、两向压或一拉一压；第三行为三向应力状态，或称作复杂应力状态：三向拉、三向压、一压两拉或一拉两压。对于板料冲压工艺，第二行应力状态居多。

应力状态的变化及其对板料冲压工艺的影响

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