實驗指導書
廣東工業大學材料與能源學院
2023年3月
目錄實驗一 bhb-80a型板料試驗機的結構原理與操作…… 3
實驗二衝杯實驗10
實驗三擴孔實驗13
實驗四衝模拆裝與測繪15
實驗一衝模拆裝與測繪
一、 實驗目的:1.了解沖壓模具的結構特點、工作原理及拆裝工藝過程；
2. 了解沖壓模具上各主要零件的作用、相互間的裝配關係以及加工要求。
二、 實驗內容: 1.實驗者自行拆裝一幅沖壓模具，測繪該模具簡圖；
2通過所拆裝的沖壓模具，歸納沖壓模具組成和結構特點，分析沖壓成形零件在該付模具中的定位、卸料等加工方法
三、 實驗工具：典型沖壓模具一幅、鉗工臺、游標卡尺、扳手、銅棒等常用工具。
四、 實驗要求：學生在老師的指導下分組協同完成實驗任務。
五、 實驗步驟：
1.在教師指導下，了解衝模型別和總體結構。
2.拆卸衝模，詳細了解衝模每個零件的名稱、結構和作用。
3.重新裝配衝模，進一步熟悉衝模的結構、工作原理及裝配過程。
4.按比例繪出你所拆裝的衝模的結構草圖。
六、 考核形式：根據實驗過程操作及編寫的實驗報告評定成績。
七、 實驗報告要求：
1. 簡要說明沖壓模具的拆裝過程；
2. 簡述模具的工作原理及各主要零件的作用；
3. 用計算機繪製模具裝配圖，並註明各零件的名稱。
衝模零件明細表
實驗二 bhb-80a型板料試驗機的結構原理與操作
一，實驗目的：
了解實驗機的基本構造原理，掌握對它的基本操作。
二，試驗裝置：
bhb-80a型板料試驗機
三，試驗機的功能
試驗機是國產的板料試驗機。其功能齊全，能進行液壓脹形，剛性模脹形，沖杯（拉深），擴孔（kwi），杯突（ie），錐杯（ccv）等實驗，還可以做雙向拉深應力－應變曲線，成形極限圖（fld）及液壓脹形應變分布等實驗。配合其他試驗手段可以對金屬薄板進行從「巨集觀」到「微觀」的多種實驗研究工作。
四，主要技術引數
1，最大剛性模衝壓力 300kn
2, 最大液壓脹形壓力 32mpa
3，最大壓邊力 500kn
4，剛性模和沖壓模行程 100mm
5，系統最大液壓 35mpa
6，最高壓力 40mpa
五，執行機構（模具）結構介紹
圖1是執行機構的結構示意圖，執行機構由模筒1、壓邊活塞2、中心活塞3、模底4及凹模組成。其中有液壓油的三個空間：
i. －壓邊液壓工作空間工作時根據不同材料所需的不同壓邊力，調整壓邊減壓閥上的手柄，獲得所需的壓邊力，期間液壓在0－10mpa範圍內。
ii. －工作液壓工作空間期間壓力在0－32mpa範圍內。液壓脹形按此壓力計算應力，剛性模脹形和從杯等試驗則以此壓力乘以中心活塞面積來計算衝壓力，中心活塞的底面積為95cm2
iii. －液壓脹形、剛性模脹形、沖杯等試驗的工作區間。 液壓脹形時可用螺絲刀擰開中心活塞（旋2－4圈），液壓油即從ii進入iii腔進行液壓脹形。
此時應將剛性半球凸模卸下放置起來。
在進行液壓脹形或剛性模脹形時，凹模座6應裝上如圖所示的帶梗凹模7。在進行沖杯試驗時，則應換上相應的標準凹模，並在壓邊活塞上放上平滑的壓邊圈。
在裝卸模具時，千萬注意不要損傷脹形凹模7的凸梗，否則將失去其油封功能。
凹模公升降機構由凹模底座提公升盤8，懸臂9、公升降動作筒11及定位銷等組成。在凹模底6的齒凸與模筒1的齒凹相對時，可將凹模底提起和放入。放入後，轉動手柄10使二者的齒凸對正（注意：
一定要對正），即可通油進行壓邊。
六，檯面、操縱台及儀表板各器件儀表板、檯面和操作台上的按鈕和手柄如圖2所示。
i. －儀表板。其上裝有系統壓力表1、壓邊壓力表2、脹形壓力表3、抽由負壓表4及電液操制器。
ii. －臺面板。在四角上分別裝有系統調壓閥1、脹形調壓閥2、壓力繼電器3和壓邊調壓閥4。
iii. －操縱台。自右向左裝有油幫浦開關1、模座公升開關2、模座降開關3、壓邊開關4、脹形開關5、抽油回程開關6和轉換開關7。各按鈕開關的綠鈕為起動鈕，紅鈕為停止鈕。
七，操作步驟
現在以液壓脹形為例，說明試驗的操作過程。其他試驗的操作可參照此過程進行。
1， 準備好試件，試件必須經過洗滌，用白布擦拭。
2， 合上電源開關，開啟鑰匙開關，電源（220v、6v）指示燈亮。
3， 取下防塵油罩。旋動凹模座手柄10，使凹模座6的齒凸與模筒1的齒凹相對正（見圖4－1）。
4， 按下操縱台的按鈕開關2的綠鈕，凹模座提起，把凹模座推開，放上試件。
5， 將凹模座6拉回，旋動手柄，使齒凸齒凹對正，按下操縱台上開關2的紅鈕，再按下開關3的綠鈕，凹模座落下，再旋動手柄，使兩者齒凸此凹對正。
6， 若是第一次開車試驗，須將檯面的手柄ii-1、ii-2、ii-4調松。避免使壓力衝到最大值。
7， 按下操作台上開關3的紅鈕，再按下開關4的綠鈕，旋動手柄ii-1，使系統壓力達到需要值（由系統壓力表i-1顯示）
8， 旋動手柄ii-4，使壓邊液壓達到需要值（由壓邊壓力表i-2顯示），當壓邊液壓最大不得超過10mpa。
9， 開啟電液控制器上的電源開關，旋動其上的旋鈕i，使其上電流錶的值達到需要值。
10，按下開關5的綠鈕，旋動手柄ii－2，使脹形液壓達到需要值（由脹形壓力表i－3顯示）
11，在液壓脹形接近「失穩」前，或其它實驗產生裂紋前應緩慢加壓。
12，按下操縱台上開關6的綠鈕，壓邊及中心活塞回程，凹模座與模筒齒凸亦應脫離，旋動模座手柄，使凹、凸對正，再按下開關6的紅鈕。
13，按下操作台上開關2的綠鈕，將模座提起，用手將其推開，取下試件。
14，試驗結束時，應將乙個試件墊在模具中，再將凹模座放入，蓋上防塵油罩，關掉電源。
八，操作中的幾點說明
1， 壓力繼電器ii－3的調整手柄一般情況下不調動，但壓邊液壓達到0.3－0.8mp時，壓力表i-2上方的大的紅指示燈亮時，表示此手柄位置適宜，並由鎖緊螺母鎖緊。
2， 壓邊調壓閥ii－4用來調定壓邊的液壓，可以根據試驗要求選定。
3， 停機時間較長時，模具的i腔和ii腔中可能進入空氣。需反覆公升壓幾次，排除其間的空氣。
4， 進行液壓脹形時，需把中心的螺釘擰松2－4圈。在進行其他試驗時，要把該螺釘擰緊，再放上其他相應的實驗模具。
5， 脹形壓力和脹形速度可用兩種方法調整。一是電液控制器的輸出電流調到0.6a以上，然後用手柄ii按所需壓力和速度進行調整。
或是將電流調到0.4－0.5之間，使調速閥對速度有節制作用，再用手柄ii調整。
二是將電液控制器的電流調到零位，將手柄ii旋到關死位置，再調電液控制器的電流來控制公升壓速度。
6， 衝壓力按下式計算
p衝＝p2f 式中p2為ii腔的液壓，mpa
f為中心活塞下部的面積，f＝95cm2
壓邊力由下式計算：
p壓＝p1s1+p2s2
p1－壓邊（即i腔）的液壓，mpa
p2－脹形（即ii腔）的液壓，mpa
s1－壓邊活塞大環形面積，s1＝336cm2，見圖4－1i腔加粗線
s2－脹形油腔壓邊活塞小環形面積，s2＝59cm2見圖4－1ii腔加粗線
實驗三、沖杯實驗
一、實驗目的
1、 掌握沖杯實驗方法及技能，進一步加深拉深成型原理及工藝過程；
2、 能用本實驗結果說明板材拉深成形效能。
二、實驗原理
測定板料拉深成形效能時，常用圓柱形平底凸模沖杯實驗。下圖是沖杯實驗過程，它是用不同的圓形毛坯試片，在圖示的裝置中進行拉深成形，取試片側壁不被拉破時可能拉深成功的最大毛坯直徑dmax與衝頭直徑dp之比值，即 ldr=dmax / dp 作為評價板材拉深成形效能指標。ldr越大，沖杯高度越高，板材拉深成形效能就越好。
沖杯實驗時相鄰兩級試片之間的直徑差一般為1.25mm，壓邊力fq應能防止試片起皺，同時還允許法蘭材料向凹模內流動。
三、實驗裝置及用具
1、 材料試驗機；
2、 實驗模具；
3、 0.8——1.2mm的鋼板、鋁板等；
4、 卡尺、圓規和鐵剪等；
四、實驗方法和步驟
1、 剪下的圓形試片夾緊在凹模與壓邊圈之間，並保證試片與凹模中心重合；
2、 放入凸模，然後將整個實驗模具放置在材料試驗機的工作台面上；
3、 啟動試驗機慢慢加壓。注意觀察壓力指標的移動，當指標從最大壓力值開始迴轉時，應立即關閉電源，開啟回程閥門；
4、 取下實驗模具，取出試片檢查；
5、 若試片側壁無拉破現象，應加大式樣直徑，否則應減小試片直徑；
6、 重複上述步驟，直至取得試片側壁無拉破時可以拉深成功的最大毛坯直徑；
7、 按上述方法和步驟，對其它材料進行實驗。
實驗記錄表
五、實驗報告要求
簡述實驗原理及方法
分析實驗材料的沖壓效能
分析影響沖杯實驗結果的因素
實驗四擴孔實驗
一，實驗目的
（1） 掌握擴孔試驗方法。
（2） 了解擴孔率λ與板材擴孔成形效能的關係，學會一種分析問題的方法和技能。
二，實驗原理
本試驗用於測定板材的擴孔成形效能。如實驗圖所示，試驗時，將試片置於凹模與壓邊圈之間夾住，通過凸模壓制試片，使其預製孔直徑d0擴大，測定孔緣區域性發生開裂時的預製孔的最大直徑dfmax和最小直徑dfmin，然後計算擴孔率λ作為板材的擴孔成形效能指標。
三，實驗裝置和用具
（1） bt6型杯突試驗機
（2） 標準模具：凸模直徑dp＝25mm；凹模直徑dd＝27mm。
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