板料拉伸实验

材板料拉伸实验实验目的和意义实验仪器实验原理实验内容与步骤实验报告注意事项与思考题

第1页/共24页1.实验目的和意义第2页/共24页1)实验意义1.实验目的和意义通过观察和测试得到反映冲压形成性能的量化指标和数据，研究板料金属的冲压成形性能第3页/共24页1.实验目的和意义

*板厚方向性系数r

力学性能指标:图1-1板料的拉伸实验a)拉伸试样b）拉伸曲线

第4页/共24页1.实验目的和意义板料的冲压成形性能的实验数据与曲线，了解这些性能与冲压性能之间的关系；掌握WDW3200微控电子万能试验机的操作方法；掌握板料拉伸实验方法。2)实验目的第5页/共24页2.实验仪器第6页/共24页2.实验仪器设备：WDW3200微控电子万能试验机；工具：游标卡尺、分规；试样：按国标GB228-87“金属拉伸试验方法”中规定的低碳钢板状试件（图1-2），每组3件。1）实验仪器第7页/共24页2.实验仪器2）仪器实物图第8页/共24页2.实验仪器2）实验试样第9页/共24页3.实验原理第10页/共24页3.实验原理低碳钢的拉伸图（图3）显示，其拉伸过程明确分四个阶段：

弹性阶段（OA）

外力不超过弹性范围时变形是弹性的

曲线是一条直线。在这个范围内卸载试样仍恢复原状不产生残余变形（又称塑性变形）。低碳钢在线弹性范围内服从胡克定律。应力应变的关系为：

，比例系数

代表

曲线直线部分的斜率，称作弹性模量或材料的刚度。

屈服阶段（AB）

载荷超过弹性范围后

曲线上出现明显的屈服平台，这时载荷基本不变而变形急剧增加，表明材料暂时失去了抵抗变形的能力，在这一阶段卸载将有不可恢复的残余变形产生。在相应的

曲线上，屈服平台的下限值定义为屈服极限，记作

。

强化阶段（BC）

超过屈服阶段后

曲线又开始上升，表明材料又恢复了抵抗变形的能力，即材料要继续变形，载荷就必须不断增长。与此同时，若试样表面光洁度很高，材料杂质又较少时，在试样表面可以清楚地看到相互交错的

滑移线。如果试样在这一阶段卸载（图3），载荷将沿平行于弹性阶段的路径回零，弹性变形随之消失，而塑性变形将保留下来。若卸载后重新加载，载荷将沿卸载路径重新上升，

曲线上的线弹性范围增大，屈服强度明显提高，塑性变形相应下降，而弹性模量却保持不变，这一现象称作冷作硬化现象是金属材料的一种宝贵性质。在相应的

曲线上，强化阶段的最大值定义为材料的强度极限，记作

。OA弹性阶段AB屈服阶段BC强化阶段CD颈缩阶段第11页/共24页3.

实验原理

均匀伸长率

是指试样拉伸变形开始产生缩颈时的伸长率；

是拉伸试验中试样破坏时的总伸长率。

表示材料产生均匀稳定的塑性变形能力，由于冲压成形是在稳定而均匀地变形之中进行的，因此，材料的

可以间接地表示伸长类变形的极限变形程度。

越大，则成形极限越大。本实验是只需计算总伸长率，其计算公式如下：第12页/共24页3.

实验原理屈强比对于材料冲压性能是一个极为重要的参数。塑性成形就是利用材料屈服点与抗拉强度之间的这一段可塑性能而实现的。屈强比越小，说明

和

之间的距离越宽，材料塑性变形的能力越强；对压缩类成形，材料不易起皱；对弯曲成形，回弹变形小；对伸长类成形，零件形装尺寸冻结性好，工艺稳定性高，对冲压成形很有利。第13页/共24页3.

实验原理随着塑性变形程度的增加，材料的塑性指标降低，强度指标上升，这种现象称为加工硬化。硬化指数n值就是评价材料加工硬化性能的参数，n值增大，能够提高材料的局部应变能力，使变形均匀化，增大材料极限变形。第14页/共24页3.

实验原理板厚方向性系数r也称为r值，是指板料试样拉伸时，宽度方向应变

与厚度方向应变

之比，所以也称为塑性应变比。其表达式为：r值越大，厚度方向上不容易变形，对于拉深成形就不易出现起皱。*板厚方向性系数r

第15页/共24页4.实验内容与步骤第16页/共24页4.实验内容与步骤1)实验内容：建立拉伸力F与伸长变形之间的拉伸曲线；建立名义应力与名义应变之间的关系曲线；测试并计算屈服点，抗拉强度，屈强比，拉伸率和板厚方向性系数r；第17页/共24页2）实验步骤1.准备试样；2.在试样上用分规标定L0=50mm,用游标卡尺测量试样L0、t0、b0并记录；3.启动WDW3200微控电子万能试验机，将试样一端放入上横梁的夹具中并手动夹紧；4.操作手动按钮，使下横梁上升。打开下横梁上的夹具，使试样的另一端放入夹具并手动夹紧；4.实验内容与步骤第18页/共24页5.启动WDW3200微控电子万能试验机计算机操作系统，设定有关技术参数；6.在计算机屏幕上点击试验开始按钮，拉伸开始后注意观察试样变化；7.试样拉断后试验机自动停机，点击试验结果曲线预览并启动打印机打印试验结果曲线。4.实验内容与步骤第19页/共24页5.实验报告第20页/共24页5.实验报告1.简要说明实验目的、步骤,根据试验曲线读取有关数据，并填入下表；2.在曲线上标出屈服极限、强度极限；3.计算根据测试数据，采用公式计算屈强比板厚方向性系数r，伸长率料宽b0料厚t0标距L0料宽b1料厚t1标距L1第21页/共24页6.思考题第22页/共24页6.