Page 47 - 理化检验-物理分册2024年第四期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202404007

基于冲压剪切的剪应力影响因素试验

关意鹏 , 陈敦佳 , 杜雪磊 3

2
1

( 1. 柳州职业技术学院 机电工程学院, 柳州 545006 ; 2. 柳州市质量检验检测研究中心, 柳州 545006 ;

3. 柳州职业技术学院 图书馆, 柳州 545006 )
摘 要: 初步分析了冲压剪切过程中剪应力的影响因素, 其中剪切速率和相对间隙是可控的外
部因素; 利用材料万能试验机进行剪切试验, 验证了剪切速率、 相对间隙对剪应力的影响。对3种
零件分别在3种剪切速率和2种相对间隙下进行剪切试验, 结果表明: 剪应力随剪切速率的增大而
增大; 剪应力随相对间隙的增大而减小。

关键词: 冲压剪切; 剪应力; 剪切速率; 相对间隙

中图分类号: TG389 ; TB31 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2024 ) 04-0031-03

Ex p erimentoninfluencin g factorsofshearstressbasedonp unchin g shear

,
3
2
GUANYi p en g CHENDun j ia , DUXuelei
1

( 1.MechanicalandElectronicEn g ineerin gDe p artment , LiuzhouVocational& TechinicalColle g e , Liuzhou545006 , China ;

2.LiuzhouQuali t y Ins p ectionandTestin gResearchCenter , Liuzhou545006 , China ;

3.Librar y , LiuzhouVocational& TechnicalColle g e , Liuzhou545006 , China )

Abstract : Theinfluencin g factorsofshearstressinthestam p in g shear p rocesswere p reliminaril y anal y zed ,

andtheshearrateandrelative g a pwerecontrollableexternalfactors.Theinfluenceofshearrateandrelative g a p on

shearstresswasverifiedb yshea rtestwithmaterialuniversaltestin gmachine.Thesheartestsofthreekindsof

p artswerecarriedoutatthreekindsofshearratesandtwokindsofrelative g a p s.Theresultsshowthattheshear

stressincreasedwiththeincreaseofshearrate.Theshearstressdecreasedwiththeincreaseofrelative g a p .

Ke y words : stam p in g shear ; shearstress ; shearrate ; relative g a p
冲压包括冲裁和分离, 冲裁是借助模具使板料 性变形向深度方向发展, 材料的一部分相对另一部
分离的一种基本工艺, 包括制成各种冲压件的毛坯 分移动, 并发生塑性剪切变形, 而且材料纤维发生拉
准备工序, 如在已成型的冲压件上进行切口、 剖切、 伸与弯曲, 越接近材料表面, 拉伸和弯曲越明显。笔
修边、 冲孔等工艺。在冲压工艺进行过程中, 采用剪 者利用材料万能试验机进行剪切试验, 验证了剪切
切分离方式对材料进行冲孔、 落料、 剪边等工序, 在 速率、 相对间隙对剪应力的影响。
设计模具和编制生产指导性工艺文件时, 都需要用
1 抗剪强度的定义
抗剪强度计算剪切力。
剪切过程有3个阶段: 弹性变形阶段、 塑性变形 剪切瞬间产生裂纹过程如图1所示, 凹模1和
阶段、 断裂阶段。随着凸模刃口压入深度的增加, 塑 凸模3是工作零件。冲裁时, 将试样置于凹模 1
上, 凸模3下降, 同时压紧材料两端, 使材料变形,
在凹模与凸模之间产生裂纹, 直至凹模与凸模全
收稿日期: 2023-11-06
基金项目: 2021年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文 部分离。图 1 中, AB 、 EF 为剪切线, C 为凸模与
版计划( 20210759-T-605 ); 广西高校中青年教师基础能力提升项目 为凸模进
凹模之间的单面间隙, t 为试样厚度, h 0
( 2021KY1041 )
入材料的深度, 为最大剪应力状态时剪应力方向
作者简介: 关意鹏( 1978- ), 男, 硕士, 副教授, 主要研究方向为 β
与垂线的夹角。
机械设计与制造
当剪切过程中塑性变形达到一定程度时, 裂纹
通信作者: 陈敦佳, cd j abcasd@163.com
1
3