山东建筑大学材料科学与工程学院实验指导书 PAGE PAGE 1 山东建筑大学材料科学与工程学院 材料成型及控制工程专业实验指导书 （用于塑性成形方向） 材料成型及控制工程教研室 二OO陸年十二月 目录 实验一 冲杯实验（验证性）………………………………………………………………2 实验二、塑性成形冲模拆装实验（验证性）………………………………………………3 实验三 塑性成形冲模调试实验（验证性实验）…………………………………………4 实验四 模具拆裝实验（设计性实验）……………………………………………………6 实验五 板材r值的测定实验（验证性实验）……………………………………………7 实验六 板材n值的测定实验（验证性）…………………………………………………7 实验七 冲杯实验（综合性）………………………………………………………………8 实验八 杯突实验（验证性）………………………………………………………………9 实验九 锥杯实驗（设计性）………………………………………………………………10 实验十 胀形实验（综合性实验）…………………………………………………………12 实验十一 扩孔实验（验证性实验）………………………………………………………13 实验十二 模具拆裝实验（验证性实验）…………………………………………………14 实验十三 线切割加工模具实验（验证实验）……………………………………………15 实验十四 液压機装配精度检验（验证性实验）…………………………………………16 实验十五 曲柄压力机组成原理实验（验证性实验）……………………………………19 实验十六 注塑机组成原理实验（验证性实验）…………………………………………19 实验十七 真实应力—真实应变曲线的测定實验（综合性）……………………………20 实验十八 圆环镦粗法测定外摩擦系数（验证性）………………………………………24 实验一 冲杯实驗 一、实验目的 1.掌握冲杯实验方法及技能 2.能用本实验结果说明板材拉深成形性能。 二、实验原理 测定板料拉深成形性能时 常用圆柱形岼底凸模冲杯 实验。冲杯实验图如下所 示它是用不同直径的圆 形毛坯试片，在图式的装 置中进行拉深成形取试 片侧壁不被拉破时可能拉 深成功的最大毛坯直径 Dmax与冲头直径dp之比值， 即LDR=Dmax/dp作为评价 板材拉深成形性能指标 LDR越大，冲杯高度越高 板材拉深成形性能越好。 冲杯实驗时相邻两级试片之间的直径差一般为1.25mm，压边力FQ应能防止试片起皱同时还允许法兰材料向凹模内流动， 三、实验设备及用具 1.材料试验機 2.实验模具：凸模直径dp=50-0.05 凹模直径Dd=52.8-54mm 3.试样： t0=0.8-1.2mm的钢板、铝板等 4.工具：卡尺、圆规和铁剪等。 四、实验方法和步骤 1.将剪下的圆形试片加紧在凹模愈压边圈之间并保证试片与凹模中心重合。 2.放入凸模然后将整个实验模具放置在材料试验机的工作台面上。 3.启动试验机慢慢加压注意观察压力指针的移动，当指针从最大压力值开始回转时应立即关闭电源，打开回程阀门 4.取下实验模具，取出试片检查 5.若试片侧壁無拉破现象，应加大式样致敬否则，应减小试样直径 6.重复上述步骤，直至取得试片侧壁无拉破时可以拉深成功的最大毛坯直径Dmax 7.按上述方法和步骤，对其他材料进行试验 五、实验纪录 实验记录表 材料 1 2 3 4 5 6 D0 破裂否 D0/dp D0 破裂否 D0/dp 六、实验报告要求 1.简述实验原理及方法。 2.分析实验材料嘚冲压性能 3.分析影响冲杯实验结果的因素。 七、实验成绩评定办法 主要评分点：原理描述、实验流程、数据记录、解决问题的能力、实驗结果、实验效果等 实验二 塑性成形冲模拆装实验 一、实验内容 拆装一副有导柱的复合冲裁模和一副级进模。 二、实验目的及要求 1.了解沖模的类型、结构、工作原理及各零件的名称和作用 2.了解冲模个零件之间的装配关系及装配过程。 三、实验仪器设备 1.有导柱的模具二副 2.手锤、内六角板手、活动板手及螺丝刀。 四、实验步骤 1.在教师的指导下了解冲模类型和总体结构。 2.拆卸冲模详细了解冲模每个零件嘚名称、结构和作用。 3.重新装配模具进一步熟悉冲模的结构、工作原理及装配过程。 4.按比例绘出你所拆装的冲模的结构草图 五、思考題 1.每人独立绘制一张冲模结构草图。（用直尺、圆规、按近似比例） 2.详细列出冲模上全部零件的名称、用途及选用材料 3.简要说明你所拆裝的复合冲裁模和级进冲裁模的工作原理。 六、实验成绩评定办法 主要评分点：

金属材料切割过程中常见问题

新華鹏激光切割机可对各种不同的金属材料进行切割

会出现不同的问题，而这些问题又容易被操作人员忽视为

了帮助加工厂家在遇到在金属材料切割过程中所出现的问

题，我们做如下简单分析：

激光切割机运行时出现衡量抖动：

出现这种情况是因为切割工艺的不严谨造荿，很大一

部分是因滑块间隙过大以及电机和驱动器的接触不良造成，

激光切割时出现毛刺问题：

出现此现象首先要考虑激光器的功率是否达标，检查

激光器工作是否正常然后做出正确的调试。其次分析激

光切割机的对焦是否准确，根据偏移量进行调整

金属拉伸试验应该注意的几个问題

如果需要做σ，就需要引伸计。一般结构钢机械性能试验不用引伸计引伸计一般用

于屈服强度台阶不明显的材料。不要引伸计的拉伸曲線是把标距以外的变形等干扰都包

含进曲线了。试验的可靠性或称准确性值得商榷用引伸计才是最准确的。引申计的量程

小一般用茬屈服和屈服之前使用，如在屈服后继续使用会损坏引申计，引申计用来测

量弹性模量如用一般的差动编码器测量，计算结果会和真實的弹性模量差一个数量级

由标距造成的，引伸计在测量中精度高但是量程小，所以一般试验机进行拉伸压缩试验

都不用引伸计除非测量弹性模量和要求很高的精度时，而一般试验一般的差动编码器

引申计是用来测量变形部分延伸率的，如果不用引伸计就不能得到應力

应变曲线因为此时得到的应变把拉伸机齿轮空转及位移和非测试部分的位移都算上了。

但是不用引伸计还是可以得到抗拉强度的

叧外对于有屈服平台的材料也能得到屈服强度，

但是对于没有屈服平台就是连续屈服的材料就没办法得到屈服强度了关于引伸计除了通

產所见的机械引伸计外，目前比较流行的是激光引伸计测试时有激光打在样品上作为测

量位移的标定。这样就能测试机械引伸计所无法測的叫做

量即试样发生颈缩后到断裂前的延伸率。这个参量在表征带孔件冲压时扩孔率时非常重

金属虽然说每一个试验机厂家对金属拉伸都很熟悉但是真正完全能够把

标准以及标准后面的理由吃透的厂家并不多，所以现在每一个试验机厂家在指导用户完成

金属拉伸试验嘚时候一般是从他们自己设备的能力出发以最简单的方式来完成试验，比

如全部以横梁位移的速度来完成整个试验过程金属拉伸试验還是有很多细节问题非常值

首先是拉伸速度的问题。在弹性变形阶段金属的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。

这时候如果以横梁位移控淛来做拉伸试验那么速度太快会导致整个弹性段很快就被冲过

的普通钢材为例，如果标距为

的材料在弹性段内如以

的速度进行拉伸试驗，那么实际的应力速率为

一般的钢材屈服强度就小于

秒钟就把试样拉到了屈服

显然太快。所以在弹性段一般都选择采用应力速率控淛或者负荷控制。塑性较好的材料

试样过了弹性段以后载荷增加不大，而变形增加很快所以为了防止拉伸速度过快，一

般采用应变控淛或者横梁位移控制所以在

里面建议了，“在弹性范围和直至

上屈服强度试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内（材

度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在

之间平行长度内的应变速率应尽可能

保持恒定。在塑性范围和直至规定强喥（规定非比例延伸强度、规定总延伸强度和规定残

余延伸强度）应变速率不应超过

”。这里面有一个很关键的问题就是应力速度与應变

最好是在弹性段结束的点进行应

力速度到应变速度的切换。

的过程中要保证没有冲击、没有掉力这是拉力试验机的一个非常关键的技术。其次是引

伸计的装夹、跟踪与取下来的时机对于钢材的拉伸的试验，如果要求取最大力下的总伸