板料冲压性能及测试--厚向异性系数

厚向异性系数r（也叫塑性应变比r，简称r值）是评定板料压缩类成形性能的一个重要参数。r值是板料试件单向拉伸试验中宽度应变ε_b与厚度应变ε_t之比，即

r=ε_b/ε_t
   板料r值的大小，反映板平面方向与厚度方向应变能力的差异。r=1时，为各向同性；r≠1时，为各向异性。当r＞1，说明板平面方向较厚度方向更容易变形，或者说板料不易变薄。r值与板料中晶粒的择优取向有关，本质上是属于板料各向异性的一个量度。
   r值与冲压成形性能有密切的关系，尤其是与拉深成形性能直接相关。板料的r值大，拉深成形时，有利于凸缘的切向收缩变形和提高拉深件底部的承载能力。图1示出拉深时的应力状态，对照各向异性板料的屈服椭圆（图2）知；拉深件凸缘的应力状态类似于屈服椭圆第二象限区的情况，而底部的应力状态则类似于第一象限区的情况。r值增加，会同时使底部的强度增加和凸缘的变形抗力减小，这对拉深是非常有利的。大型覆盖件成形，基本上是一咱拉深与胀形相结合的复合成形，当拉深变形的成分占主导地位时，板材r值大，成形性能好。
   板平面中最主要的三个方向是与轧制方向呈0°、45°和90°，相应地用r₀、r₄₅和r₉₀表示。由于不同方向上测得的数值是变化的（图3），板料的厚向异性系数常用平均值r表示。

 

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板平面内各向异性的差别用△r表示。

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图1 拉深时的应力状态

 

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图3 r值在板平面内的变化

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