第二章 剪切沖模 2-1-1簡 介 材料之機械性質 剪切『原理』 剪切『模具的形式』 『沖頭設計』 『模體設計』 剪切『排程設計』

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1 第二章 剪切沖模 2-1-1簡 介 材料之機械性質 剪切『原理』 剪切『模具的形式』 『沖頭設計』 『模體設計』 剪切『排程設計』
第二章 剪切沖模 2-1-1簡　　介 材料之機械性質 剪切『原理』 剪切『模具的形式』 『沖頭設計』 『模體設計』 剪切『排程設計』 2019/2/23

2 2-1-2材料之機械性質 金屬的塑性變形 金屬變形的種類:
1.彈性變形：係當物體承受一定外力時，物體將產生一定之變形量，當外力除去後，物體會恢復原來形狀且不殘留任何之變形量。 2.塑性變形：係當外力除去後，物體的變形量有部份會恢復，但有部份會殘留成永久變形量且無法恢復原來之形狀。 2019/2/23

3 2-1-3金屬的塑性變形 (四)塑性變形的分類 1.熱作加工：凡是將金屬材料加熱至材料本身的再結晶溫度(recrystallization temperature)以上的溫度施以塑性加工者稱為熱加工或高溫加工(hot working)。 表1-3　常見金屬的再結晶溫度 2.冷作加工：凡是將金屬材料加熱至材料本身的再結晶溫度以下的溫度施以塑性加工者稱為冷加工、常溫加工或低溫加工(cold working)。 2019/2/23

4 2-1-4 金屬材料的機械性質 金屬材料的機械性質 1.強度(strength)：指材料某橫截面抵抗外力的能力。
2-1-4　金屬材料的機械性質 金屬材料的機械性質 1.強度(strength)：指材料某橫截面抵抗外力的能力。 (1)抗拉強度(tensile strength)：為材料某截面抵抗拉力免於被破壞的能力，一般可依拉伸試驗在材料拉斷前的物體截面上所能產生的最大應力表示。 (2)降伏強度(yield strength)：對於塑性材料承受外力產生永久變形所需的最小應力稱之 。 (3)抗壓強度(compressive strength)：為材料抵抗壓力免於破壞能力，即一般材料壓裂前的物體截面上所能產生的最大應力。 (4)抗剪強度(shear strength)：材料承受外力時，若外力的方向是垂直截面的橫向者，此外力稱為剪力(有如刀切豆腐，刀切方向即為剪力方向)。 (5)抗扭強度(torsional strength)：材料承受外力的作用，此等外力有使材料產生旋轉之趨勢，此等外力稱為扭力，材料抵抗扭力的作用而不致產生破壞的最大抵抗能力者稱為抗扭強度。 (6)疲勞強度(fatigue strength)：材料在若干應力週期後，發生破壞的應力幅度大小稱為疲勞強度。機件的損壞90%以上起因於此。 (7)潛變強度(creep strength)：材料發生某一定潛變量前所能抵抗的最大強度稱之為潛變強度。 (8)衝擊強度(impact strength)：材料於瞬間承受衝擊力量時，內部所能吸收的能量就是衝擊強度。 2019/2/23

5 2-1-5　金屬材料的機械性質 2.硬度(hardness)：一般硬度與強度大小成正比，並可依硬度試驗機測出材料的硬度，硬度值之測量有勃氏(HB)、洛氏(HRB或HRC)、維克氏(HV) 及蕭氏(HS)等主要測試方法。 3.延性(ductility)：指材料在破壞前的最大塑性變形量。 (1)延性(ductility)：當材料承受拉力時，其被延外力方向拉伸 一定的變形量，此種現象稱為材料具有相當之延性。例如：銅、鉛、鋁等。 (2)展性(malleability)：當材料承受外力時，其主要面積被擴展變大或其厚度變薄之狀態，此種現象稱為材料具有相當之展性，例如：金、銀等。 4.韌性(toughness)：是指材料破壞前可吸收的最多能量的能力，亦即材料承受衝擊負荷時的最大抵抗能力。 5.彈性(elasticity)：材料於承受外力時發生變形，當外力消失後能恢復原來形狀之特性稱之。 (1)應力(stress)：應力是指材料單位面積上所承受的外力，其單位為N/mm2，應力可依外力除以受力面積得到。 (2)應變(strain)：一般是指材料受力變形後，其變形量與原長之比值，一般單位為mm/mm，為方便起見，一般可想成是沒有單位。 (3)彈性模數或係數(modulus of elastic )：又可稱之為楊氏係數 (Young‘s modulus)，是材料發生變形時其所誘生之應力與應變之比值，其應力與應變成線性正比的關係，又稱為虎克定律。 2019/2/23

6 2-1-6 材料試驗( material testing )
測試方法 1.破壞性試驗法的種類：(destructive test簡稱為DT) (1)拉伸試驗(tensile test)：拉伸試驗主要在測試材料的強度及延性，可得到材料的彈性限、 降伏點、降伏強度、抗拉強度、伸長率及斷面縮率等性質。 圖　CNS 2112十四種標準拉伸試片 圖拉伸試驗機(萬能試驗機) 2019/2/23

7 E P-δ；σ-ε 彈性區經過放大 斜率=E 比例限、彈性限、降伏強度 Offset=0.2% 反覆循環負荷之曲線形狀 曲線下面積＝材料韌性
圖　拉伸試驗之應力應變曲線 P-δ；σ-ε 彈性區經過放大 斜率=E 比例限、彈性限、降伏強度 Offset=0.2% 反覆循環負荷之曲線形狀 曲線下面積＝材料韌性 necking 2019/2/23

8 低碳鋼的應力-應變曲線圖（上、下降伏點）
比例限(proportional limit) ，伸長量隨荷重的增加而成正比（線性）的關係增加即應力值愈大則應變值也愈大，此關係符合機械原理中之虎克定律(Hook‘s law)。 降伏強度並不明顯? 2019/2/23

9 圖　非金屬材料的應力應變情形 降伏強度(yield strength)： 高碳鋼或非鐵金屬材料的降伏強度並不明顯 ，其曲線圖如圖上所示。由圖上曲線，一般可以採用橫距法(off-set method)來求其相近的降伏強度。 2019/2/23