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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 鄭 圣 學(xué) 號(hào) 0312149 設(shè)計(jì) 論文 題目 鐵芯片無廢料跳步模 起 迄 日 期 2006 年 4 月 3 日 5 月 13 日 指 導(dǎo) 教 師 楊占堯 教授 發(fā)任務(wù)書日期 2006 年 4 月 3 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 模具畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié) 這個(gè)數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)的目的 1 幫助學(xué)生具體運(yùn)用和鞏固 模具設(shè)計(jì)與制造 課程及相關(guān)的理論知識(shí) 了解設(shè)計(jì)沖 壓模的一般程序 2 使學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用有關(guān)技術(shù)資料 如 冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 模具設(shè)計(jì)與制造 簡(jiǎn)明手冊(cè) 冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 及其它有關(guān)規(guī)范等 3 訓(xùn)練學(xué)生初步設(shè)計(jì)冷沖壓模具的能力 為以后的工作打下初步的基礎(chǔ) 2 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作要求等 沖壓模課程設(shè)計(jì)按以下內(nèi)容進(jìn)行 1 擬定沖壓工序安排方案 畫出沖壓工序圖 畫出待設(shè)計(jì)模具的排樣圖 2 計(jì)算沖裁力 確定模具壓力中心 計(jì)算凹模周界 確定待設(shè)計(jì)模具的有關(guān)結(jié)構(gòu)要素 選用模具典型組合等 初選壓力機(jī)噸位 3 考慮工廠的實(shí)際情況 4 確定壓力機(jī)噸位 5 模具模板與作用原理和公差 6 沖裁間隙 7 設(shè)計(jì)及繪制模具裝配圖 8 設(shè)計(jì)及繪制模具零件圖 9 設(shè)計(jì)及繪制模具模板圖 10 按規(guī)定格式編制設(shè)計(jì)說明書 11 課程設(shè)計(jì)面批后或答辯 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目錄 緒 論 1 第 1 章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 4 1 1 制件圖 材料及要求 4 第 2 章 沖裁件的工藝分析 5 第 3 章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3 1 排樣方式的確定 6 3 2 毛胚的確定 6 3 3 沖裁力的計(jì)算 7 3 3 1 沖裁力 7 3 3 2 壓力中心的確定及相關(guān)尺寸的計(jì)算 8 3 4 工作零件刃口尺寸計(jì)算 8 第 4 章 模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 11 4 1 模具結(jié)構(gòu)的選擇 11 4 2 卸料彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算 11 4 3 沖壓設(shè)備的選擇 12 4 4 送料機(jī)機(jī)型 功能規(guī)格名稱 送料寬度 送料厚度 13 4 5 模具的總體設(shè)計(jì) 15 4 5 1 模具類型的選擇 15 4 5 2 定位方式的選擇 15 4 5 3 導(dǎo)向方式的選擇 15 4 6 主要零部件的設(shè)計(jì) 15 4 6 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 4 6 2 落料凸模的設(shè)計(jì) 15 4 6 3 落料凹模的設(shè)計(jì) 16 4 6 4 定位零件的設(shè)計(jì) 16 4 7 卸料部件的設(shè)計(jì) 16 4 7 1 卸料板的設(shè)計(jì) 16 4 7 2 卸料螺釘?shù)倪x用 17 4 7 3 頂件裝置 17 4 7 4 快拆裝置 17 4 8 沖孔模各模板 零件的名稱 材質(zhì) 硬度及功能 18 4 9 模具零件公差及間隙標(biāo)準(zhǔn) 20 4 10 沖裁刃口要求及沖裁間隙標(biāo)準(zhǔn) 20 4 11 模具總裝圖 21 4 12 模具工作零件的加工工藝 22 第 5 章 模具的裝配和調(diào)整 23 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目錄 5 1 主要組件的裝配 23 5 1 1 凸模的裝配 23 5 1 2 彈壓卸料板的裝配 23 5 2 總裝配 23 5 3 沖裁模試沖的缺陷和調(diào)整 24 5 4 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 26 5 4 1 送料 26 5 4 2 出料 27 5 4 3 精度 27 結(jié) 論 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 鐵芯片無廢料跳步模 摘要 沖壓模具作為制造產(chǎn)品 或半產(chǎn)品 的一種工具 其作用是完成某種工藝 模具設(shè)計(jì)必 須滿足工藝要求 最終滿足產(chǎn)品的形狀 尺寸和精度的要求 因此沖壓設(shè)計(jì)師必須掌握 沖壓工藝 包括沖壓工藝的分類 各種工藝計(jì)算 工藝制訂等基礎(chǔ)知識(shí) 而后才可以選 擇模具的類型 進(jìn)行模具設(shè)計(jì) 使模具的類型表面質(zhì)量 尺寸精度結(jié)構(gòu)及尺寸等滿足工 藝及產(chǎn)品的要求 冷沖壓工藝大致分兩類 分離工序和成型工序 分離工序的目的是在沖壓過程中將 沖壓件與板料按一定的輪廓線進(jìn)行分離 分離工序又可分為落料 沖孔和剪切等 成型 工序的目的是使沖壓毛胚在不破壞其完整性的條件下產(chǎn)生塑性變形 并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品所需 要的形狀 成形工序又分為彎曲 拉深 翻邊 翻孔 脹形 擴(kuò)孔等 冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備 沖壓件的表面質(zhì)量 尺寸精度 生產(chǎn)率以及經(jīng) 濟(jì)效益等 與模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系極大 關(guān)鍵詞 落料 塑性變形 工藝計(jì)算 工藝制訂 表面質(zhì)量 尺寸精度 Injection Mold for long Junction Summary Hurtle a kind of tool of press the molding tool conduct and actions manufacturing product or the half product its function is to complete a certain craft Therefore hurtling to press designer must control to hurtle to press the craft the classification various craft calculation craft that includes to hurtle to press the craft establishes etc the foundation knowledge just can choose the type of the molding tool and then carry on the molding tool design make the type structure and size etc of the molding tool satisfy the request of the craft and product Cold hurtle to press the craft to divide mostly two type Separate the work preface and model the work preface Purpose that separates the work preface is at hurtle to ran over the distance lieutenant general to hurtle to press the piece and planks to anticipate to press certain outline line to carry on the separation Separating the work preface can is divided in to fall to anticipate again blunt bore and shear to slice etc The purpose that models the work preface is to make hurtle to press the hair the creation transforms under the condition of not break its integrity and convert the shape that product need Take shape the work preface and is divided into the flection and pull deep turn over the side turn over the bore bulge form and expand the bore etc Cold hurtle to press the molding tool is main craft equipments that hurtles to press to produce Hurtle the surface quantity size accuracy rate of production and the economy performance etc of press the piece with the molding tool structure and designs whether the reasonable relation is biggest Keyword Fall to anticipate plastic deformation the craft calculation craft establish surface quantity size accuracy 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號(hào) 零 部 件圖號(hào) 02 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 凹模 零 部 件名稱 凹模 材料牌號(hào) Cr12MoV 毛 坯 種 類 卷料 毛坯 外型 尺寸 27 35 25 備注 凸模配制 工時(shí) 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 1 下料 140 長(zhǎng) 65mm 金工 普通鋸床 0 5 2 鍛造 鍛方形體 L210 B125 H65 金工 空氣錘 1 3 退火 消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力 并改善其加工性能 金工 7 4 刨 銑 刨成六面體 厚度留余 量 0 4 0 6mm 金工 2 5 平磨 磨上下兩平面及相鄰兩 側(cè)面 對(duì)角尺達(dá)到 Ra0 63 1 25 金工 1 6 劃線 鉗工按型孔及其他安裝 孔劃線 金工 1 7 鉗工 鉆出穿絲孔 金工 0 5 8 插 銑 金工 9 鉗工 加工螺孔 金工 2 10 熱處 理 淬火 回火 58 62HRC 金工 7 11 平磨 磨上下兩平面 表面粗 糙度值應(yīng)小于 Ra0 8 金工 2 12 電火 花切 割凹 模 按圖樣編制切割程序 并將程序打成紙帶 將 紙帶輸入計(jì)算機(jī) 金工 13 研光 是工作表面光潔 金工 設(shè) 計(jì) 日 期 審核 日期 標(biāo)準(zhǔn)化日 期 會(huì)簽 日期 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該 文件 號(hào) 1 沖壓變形 沖壓變形工藝可完成多種工序 其基本工序可分為分離工序和變形工序兩 大類 分離工序是使坯料的一部分與另一部分相互分離的工藝方法 主要有落料 沖孔 切邊 剖切 修整等 其中有以沖孔 落料應(yīng)用最廣 變形工序是使坯 料的一部分相對(duì)另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工藝方法 主要有拉深 彎曲 局部成形 脹形 翻邊 縮徑 校形 旋壓等 從本質(zhì)上看 沖壓成形就是毛坯的變形區(qū)在外力的作用下產(chǎn)生相應(yīng)的塑性 變形 所以變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形性質(zhì)是決定沖壓成形性質(zhì)的基本因素 因 此 根據(jù)變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)進(jìn)行的沖壓成形分類 可以把成形性質(zhì)相 同的成形方法概括成同一個(gè)類型并進(jìn)行系統(tǒng)化的研究 絕大多數(shù)沖壓成形時(shí)毛坯變形區(qū)均處于平面應(yīng)力狀態(tài) 通常認(rèn)為在板材表面上 不受外力的作用 即使有外力作用 其數(shù)值也是較小的 所以可以認(rèn)為垂直于 板面方向的應(yīng)力為零 使板材毛坯產(chǎn)生塑性變形的是作用于板面方向上相互垂 直的兩個(gè)主應(yīng)力 由于板厚較小 通常都近似地認(rèn)為這兩個(gè)主應(yīng)力在厚度方向 上是均勻分布的 基于這樣的分析 可以把各種形式?jīng)_壓成形中的毛坯變形區(qū) 的受力狀態(tài)與變形特點(diǎn) 在平面應(yīng)力的應(yīng)力坐標(biāo)系中 沖壓應(yīng)力圖 與相應(yīng)的兩 向應(yīng)變坐標(biāo)系中 沖壓應(yīng)變圖 以應(yīng)力與 應(yīng)變坐標(biāo)決定的位置來表示 也就是說 沖壓 應(yīng)力圖與沖壓應(yīng)變圖中的不同位置都代表著不同的受力情況與變形特點(diǎn) 1 沖壓毛坯變形區(qū)受兩向拉應(yīng)力作用時(shí) 可以分為兩種情況 即 0 t 0 和 0 t 0 再這兩種情況下 絕對(duì)值最大的應(yīng)力都是拉應(yīng)力 以下 對(duì)這兩種情況進(jìn)行分析 1 當(dāng) 0且 t 0時(shí) 安全量理論可以寫出如下應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系式 1 1 m m t t m k 式中 t 分 別 是 軸對(duì)稱沖壓 成 形時(shí) 的 徑向 主 應(yīng)變 切向主 應(yīng) 變 和厚度方向上的主 應(yīng)變 t 分 別 是 軸對(duì)稱沖壓 成 形時(shí) 的 徑向 主 應(yīng) 力 切向主 應(yīng) 力和厚度 方向上的主 應(yīng) 力 m 平均 應(yīng) 力 m t 3 k 常數(shù) 在平面 應(yīng) 力 狀態(tài) 式 1 1 具有如下形式 3 2 3 2 t 3 t t k 1 2 因?yàn)?0 所以必定有 2 0 與 0 這個(gè)結(jié) 果表明 在 兩向 2 拉應(yīng) 力的平面 應(yīng) 力 狀態(tài)時(shí) 如果 絕對(duì) 值 最大 拉應(yīng) 力是 則在這個(gè)方向上的主 應(yīng)變一定是正應(yīng)變 即是伸長(zhǎng)變形 又因?yàn)?0 所以必定有 t 0 與 t2 時(shí) 0 當(dāng) 0 的變化范圍是 0 在雙向等拉力狀態(tài)時(shí) 有 式 1 2 得 0 及 t 0 且 t 0 時(shí) 有式 1 2 可知 因?yàn)?0 所以 1 定有 2 0 與 0 這個(gè)結(jié)果表明 對(duì)于兩向拉應(yīng)力的平面應(yīng)力狀 態(tài) 當(dāng) 的絕對(duì)值最大時(shí) 則在這個(gè)方向上的應(yīng)變一定時(shí)正的 即一定是 伸長(zhǎng)變形 又因?yàn)?0 所以必定有 t 0 與 t 0 當(dāng) 0 的變化范圍是 0 當(dāng) 時(shí) 0 也就是 在 雙向等拉 力 狀態(tài)下 在 兩個(gè)拉應(yīng) 力方向 上產(chǎn) 生 數(shù) 值相同的伸 長(zhǎng)變形 在受 單 向拉應(yīng) 力 狀態(tài)時(shí) 當(dāng) 0 時(shí) 2 也就是說 在受 單向拉應(yīng) 力 狀態(tài) 下 其 變形 性 質(zhì) 與一般的 簡(jiǎn)單 拉伸是完全一 樣 的 這種變形與受力情況 處于沖壓應(yīng)變圖中的 AOC 范圍內(nèi) 見圖 1 1 而 在沖壓應(yīng)力圖中則處于 AOH 范圍內(nèi) 見圖 1 2 上述兩種沖壓情況 僅在最大應(yīng)力的方向上不同 而兩個(gè)應(yīng)力的性質(zhì)以及 它們引起的變形都是一樣的 因此 對(duì)于各向同性的均質(zhì)材料 這兩種變形是 完全相同的 1 沖壓毛坯變形區(qū)受兩向壓應(yīng)力的作用 這種變形也分兩種情況分析 即 t 0 和 0 t 0 1 當(dāng) 0 且 t 0 時(shí) 有式 1 2 可知 因 為 0 一定有 2 0 與 0 這個(gè)結(jié) 果表明 在 兩向壓應(yīng) 力的平面 應(yīng) 力 狀態(tài)時(shí) 如果 3 絕對(duì) 值最大 拉應(yīng) 力是 0 則在這個(gè)方向上的主應(yīng)變一定是負(fù)應(yīng)變 即是壓 縮變形 又因?yàn)?0 與 t 0 即在板料厚度方 向上的 應(yīng)變 是正的 板料增厚 在 方向上的變形取決于 與 的數(shù)值 當(dāng) 2 時(shí) 0 當(dāng) 2 時(shí) 0 當(dāng) 0 這時(shí) 的變化范圍是 與 0 之間 當(dāng) 時(shí) 是雙向等 壓 力狀態(tài) 時(shí) 故有 0 當(dāng) 0 時(shí) 是受 單 向 壓應(yīng) 力 狀態(tài) 所以 2 這種變形情況處于沖壓應(yīng)變圖中的 EOG 范圍內(nèi) 見圖 1 1 而在沖壓應(yīng)力圖 中則處于 COD 范圍內(nèi) 見圖 1 2 2 當(dāng) 0 且 t 0 時(shí) 有式 1 2 可知 因?yàn)?0 所以 一定有 2 0 與 0 這個(gè)結(jié)果表明 對(duì)于兩向 壓 應(yīng)力的平面應(yīng)力狀 態(tài) 如果絕對(duì)值最大是 則在這個(gè)方向上的應(yīng)變一定時(shí)負(fù)的 即一定是壓 縮變形 又因?yàn)?0 與 t 0 即在板料厚度方 向上的 應(yīng)變 是正的 即 為壓縮變形 板厚增大 在 方向上的變形取決于 與 的數(shù)值 當(dāng) 2 時(shí) 0 當(dāng) 2 0 當(dāng) 0 這時(shí) 的數(shù)值只能在 0 之間變化 當(dāng) 時(shí) 是 雙向 等壓力狀態(tài) 所以 0 這種變形與受力情況 處于沖壓應(yīng)變圖中的 GOL 范圍內(nèi) 見圖 1 1 而在沖壓應(yīng)力圖中則處于 DOE 范圍內(nèi) 見圖 1 2 1 沖壓毛坯變形區(qū)受兩個(gè)異號(hào)應(yīng)力的作用 而且拉應(yīng)力的絕對(duì)值大于壓應(yīng) 力的絕對(duì) 值 這種變形共有兩種情況 分別作如下分析 1 當(dāng) 0 時(shí) 由式 1 2 可知 因 為 0 所以一定 有 2 0 及 0 這個(gè)結(jié) 果表明 在異 號(hào) 的 平面 應(yīng) 力 狀態(tài)時(shí) 如果 絕對(duì) 值最大 應(yīng) 力是 拉應(yīng) 力 則在這個(gè)絕對(duì)值最大的拉應(yīng) 力方向上應(yīng)變一定是正應(yīng)變 即是伸長(zhǎng)變形 又因?yàn)?0 所以必定有 0 0 0 時(shí) 由式 1 2 可知 用與前 項(xiàng)相同的方法分析可得 0 即在異 號(hào)應(yīng) 力作用的平面 應(yīng) 力 狀態(tài)下 如果 絕 對(duì) 值最大 應(yīng) 力是 拉應(yīng) 力 則在這個(gè)方向上的應(yīng)變是正的 是伸長(zhǎng)變形 而在 壓應(yīng)力 方向上的應(yīng)變是負(fù)的 0 0 0 時(shí) 由式 1 2 可知 因 為 0 所以一定有 2 0 及 0 0 必定有 2 0 即在 拉應(yīng) 力方向上 的 應(yīng)變 是正的 是伸長(zhǎng)變形 這時(shí) 的變化范圍只能在 與 0 的范圍內(nèi) 當(dāng) 時(shí) 0 0 0 時(shí) 由式 1 2 可知 用與前 項(xiàng)相同的方法分析可得 0 0 0 0 AON GOH 伸長(zhǎng)類 AOC AOH 伸長(zhǎng)類 雙向受壓 0 0 EOG COD 壓縮類 0 MON FOG 伸長(zhǎng) 類 LOM EOF 壓縮類 異號(hào)應(yīng)力 0 COD AOB 伸長(zhǎng)類 DOE BOC 壓縮類 7 變形區(qū)質(zhì)量問題的表 現(xiàn)形式 變形程度過大引起變形區(qū) 產(chǎn)生破裂現(xiàn)象 壓力作用下失穩(wěn)起皺 成形極限 1 主要取決于板材的塑 性 與厚度無關(guān) 2 可用伸長(zhǎng)率及成形極 限 DLF 判斷 1 主要取決于傳力區(qū)的 承載能力 2 取決于抗失穩(wěn)能力 3 與板厚有關(guān) 變形區(qū)板厚的變化 減薄 增厚 提高成形極限的方法 1 改善板材塑性 2 使變形均勻化 降低局 部變形程度 3 工序間熱處理 1 采用多道工序成形 2 改變傳力區(qū)與變形區(qū) 的力學(xué)關(guān)系 3 采用防起皺措施 伸 長(zhǎng) 類 成 形 脹 形 拉 深 翻 邊 壓 縮 類 成 形 壓 縮 類 成 形 擴(kuò) 口 拉 深 脹 形 伸 長(zhǎng) 類 成 形 縮 口 縮 口 擴(kuò)口 4 4 翻 邊 圖 1 3 沖壓應(yīng)變圖 8 沖壓成形 極限 變形區(qū)的 成形極限 傳動(dòng)區(qū)的 成形極限 伸長(zhǎng)類 變 形 壓縮類 變 形 強(qiáng) 度 抗拉與抗壓 縮失衡能力 塑 性 抗縮頸 能 力 變形均 化與擴(kuò) 展能力 塑 性 抗起皺 能 力 變形力及 其 變 化 各向異性 值 硬化性能 變形抗力 化學(xué)成分 組 織 變形條件 硬化性能 應(yīng)力狀態(tài) 應(yīng)變梯度 硬化性能 模具狀態(tài) 力學(xué)性能 值與 值 相對(duì)厚度 化學(xué)成分 組 織 變形條件 圖 1 3 體系化研究方法舉例 9 Categories of stamping forming Many deformation processes can be done by stamping the basic processes of the stamping can be divided into two kinds cutting and forming Cutting is a shearing process that one part of the blank is cut form the other It mainly includes blanking punching trimming parting and shaving where punching and blanking are the most widely used Forming is a process that one part of the blank has some displacement form the other It mainly includes deep drawing bending local forming bulging flanging necking sizing and spinning In substance stamping forming is such that the plastic deformation occurs in the deformation zone of the stamping blank caused by the external force The stress state and deformation characteristic of the deformation zone are the basic factors to decide the properties of the stamping forming Based on the stress state and deformation characteristics of the deformation zone the forming methods can be divided into several categories with the same forming properties and to be studied systematically The deformation zone in almost all types of stamping forming is in the plane stress state Usually there is no force or only small force applied on the blank surface When it is assumed that the stress perpendicular to the blank surface equal to zero two principal stresses perpendicular to each other and act on the blank surface produce the plastic deformation of the material Due to the small thickness of the blank it is assumed approximately that the two principal stresses distribute uniformly along the thickness direction Based on this analysis the stress state and 10 the deformation characteristics of the deformation zone in all kind of stamping forming can be denoted by the point in the coordinates of the plane princ ipal stress diagram of the stamping stress and the coordinates of the corresponding plane principal stains diagram of the stamping strain The different points in the figures of the stamping stress and strain possess different stress state and deformation characteristics 1 When the deformation zone of the stamping blank is subjected toplanetensile stresses it can be divided into two cases that is 0 t 0and 0 t 0 In both cases the stress with the maximum absolute value is always a tensile stress These two cases are analyzed respectively as follows 2 In the case that 0and t 0 according to the integral theory the relationships between stresses and strains are m m t t m k 1 1 where t are the principal strains of the radial tangential and thickness directions of the axial symmetrical stamping forming and tare the principal stresses of the radial tangential and thickness directions of the axial symmetrical stamping forming m is the average stress m t 3 k is a constant In plane stress state Equation 1 1 3 2 3 2 t 3 t t k 1 2 Since 0 so 2 0 and 0 It indicates that in plane stress state with two axial tensile stresses if the tensile stress with the maximum absolute value is the principal strain in this direction must be positive that is the deformation belongs 11 to tensile forming In addition because 0 therefore t 0 and t2 0 and when 0 The range of is 0 In the equibiaxial tensile stress state according to Equation 1 2 0 and t 0 and t 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 This result shows that for the plane stress state with two tensile stresses when the absoluste value of is the strain in this direction must be positive that is it must be in the state of tensile forming Also because 0 therefore t 0 and t 0 and when 0 12 The range of is 0 When 0 that is in equibiaxial tensile stress state the tensile deformation with the same values occurs in the two tensile stress directions when 0 2 that is in uniaxial tensile stress state the deformation characteristic in this case is the same as that of the ordinary uniaxial tensile This kind of deformation is in the region AON of the diagram of the stamping strain see Fig 1 1 and in the region GOH of the diagram of the stamping stress see Fig 1 2 Between above two cases of stamping deformation the properties of and and the deformation caused by them are the same only the direction of the maximum stress is different These two deformations are same for isotropic homogeneous material 1 When the deformation zone of stamping blank is subjected to two compressive stresses and t 0 it can also be divided into two cases which are 0 t 0 and 0 t 0 1 When 0 and t 0 according to Equation 1 2 2 0 與 0 This result shows that in the plane stress state with two compressive stresses if the stress with the maximum absolute value is 0 the strain in this direction must be negative that is in the state of compressive forming Also because 0 and t 0 The strain in the thickness direction of the blank t is positive and the thickness increases The deformation condition in the tangential direction depends on the values 13 of and When 2 0 when 2 0 and when 0 The range of is 0 When it is in equibiaxial tensile stress state hence 0 when 0 it is in uniaxial tensile stress state hence 2 This kind of deformation condition is in the region EOG of the diagram of the stamping strain see Fig 1 1 and in the region COD of the diagram of the stamping stress see Fig 1 2 2 When 0and t 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 This result shows that in the plane stress state with two compressive stresses if the stress with the maximum absolute value is the strain in this direction must be negative that is in the state of compressive forming Also because 0 and t 0 The strain in the thickness direction of the blank t is positive and the thickness increases The deformation condition in the radial direction depends on the values of and When 2 0 when 2 0 and when 0 The range of is 0 When it is in equibiaxial tensile stress state hence 0 This kind of deformation is in the region GOL of the diagram of the stamping strain see Fig 1 1 and in the region DOE of the diagram of the stamping stress see Fig 1 2 3 The deformation zone of the stamping blank is subjected to two stresses with opposite signs and the absolute value of the tensile stress is larger than that of the compressive stress There exist two cases to be analyzed as follow 14 1 When 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 This result shows that in the plane stress state with opposite signs if the stress with the maximum absolute value is tensile the strain in the maximum stress direction is positive that is in the state of tensile forming Also because 0 therefore When then 0 0 0 according to Equation 1 2 by means of the same analysis mentioned above 0 that is the deformation zone is in the plane stress state with opposite signs If the stress with the maximum absolute value is tensile stress the strain in this direction is positive that is in the state of tensile forming The strain in the radial direction is negative When then 0 0 0 according to Equation 1 2 2 0 and 0 and 0 therefore 2 0 The strain in the tensile stress direction is positive or in the state of tensile forming The range of is 0 When then 0 0 0 according to Equation 1 2 and by means of the same analysis mentioned above When then 0 0 0 0 AON GOH Tensile AOC AOH Tensile Biaxial compressive stress state 0 0 EOG COD Compress ive 0 MON FOG Tensile LOM EOF Compress ive State of stress with opposite signs 0 COD AOB Tensile DOE BOC Compress ive 20 Table 1 2 Comparison between tensile and compressive forming Item Tensile forming Compressive forming Representation of the quality problem in the deformation zone Fracture in the deformation zone due to excessive deformation Instability wrinkle caused by compressive stress Forming limit 3 Mainly depends on the plasticity of the material and is irrelevant to the thickness 4 Can be estimated by extensibility or the forming limit DLF 4 Mainly depends on the loading capability in the force transferring zone 5 Depends on the anti instability capability 6 Has certain relationship to the blank thickness Variation of the blank thickness in the deformation zone Thinning Thickening Methods to improve forming limit 4 Improve the plasticity of the material 5 Decrease local 4 Adopt multi pass forming process 5 Change the mechanics 21 deformation and increase deformation uniformity 6 Adopt an intermediate heat treatment process relationship between the force transferring and deformation zones 6 Adopt anti wrinkle measures Fig 1 1 Diagram of stamping strain tensile forming bulging deep drawing flanging compressive forming compressive forming expanding deep drawing bulging tensile forming necking necking expanding 4 4 flanging Fig 1 2 Diagram of stamping stress 22 Ten sile for ming Com pres sion for ming St re ngth Cap abil ity of an ti w rinkle und er t he t ensi le and com pres sive st re sses Plasticity Cap abil ity of an ti n ecking Def orma tion uniformit y an d ex te nsion ca pa bility Pl as ticity Cap abil ity of an ti w rinkle Def orma tion for ce a nd i ts Ani sotr opy valu e of r Har deni ng c hara cter isti cs Deformation r es is ta nc e Che mist ry c ompo nent Str uctu re Deformation c on di ti on s Har deni ng c hara cter isti cs Sta te o f st ress Gradient of s tr ai n Har deni ng c hara cter isti cs Die sha pe Mechanical pr oe rt y The value of t he n a nd r Relative th ic kn es s Che mist ry c ompo nent Str uctu re Deformation c on di ti on s Fig 1 3 Examples for systematic research methods