应变峰值(peak  strain)

冲压制件上各点最大主应变中的最大值。在进行板成形应变分析时，画出制件上各点应变随几何坐标变化的曲线，即制件的应变分布曲线，分布曲线上最高点所对应的应变值，即为应变峰值。

应变峰值的试验分析方法是板或形网格测量技术。根据网格法绘制出最大主应变分布曲线，由分布曲线即可确定制件上或坯料成形于某一阶段时应变峰值的大小及准确部位。若要知道制件上应变峰值随成形过程的发展而变化的规律，可以采用考察制件应变路径的试验方法，以冲压行程递增方式成形一组印有圆形网格的坯料，其中每一件代表制件成形的某一阶段，然后逐一测定“增量冲压”制件的应变分布，将这些应变分布曲线绘制在同一图上(图1)，即可获知应变峰值如何随制件的成形而发展变化，以及在不同的成形增量阶段，应变峰值的变化幅度。研究应变峰值变化规律的另一方法是把对应每一成形增量的应变峰值作为冲压制件深度的函数，这样得到的曲线如图2所示。

测定应变峰值的重要作用在于，极限应变减去应变峰值的差值代表了制件冲压成形的安全裕度(安全因子)，这一裕度可以作为一个指标，用于评估制件冲压成形的难易程度和材料选择、模具设计、成形工艺过程设计的优劣，以及作为成形变量最优选择的依据。测定并研究应变峰值在成形过程中发展变化的性质和规

律，可以确知制件的破坏应变是由某一特定成形阶段引起，或是由所有阶段的最后效果引起，从而为冲压成形条件或工艺过程的改善和优化指明途径。最佳冲压成形工艺的实质就在于以最经济的手段和措施来防止和避免制件上的应变峰值达到极限应变。

测定和研究应变峰值在指导生产中的实际应用，举两例加以说明。

在材料选择方面，当为某一制件选择坯料时，如果应安全因子大于10％，则此坯料的力学性能就是所需的最低性能，从而指明了所用材料的最低级别。如果安全因子为10％或更小，就必须对成形性更好的各种薄板进行试验，直到选出具有满意安全因子的材料为止。如果安全因子比要求值大很多，则可选用较低级别的薄板。

图3给出了用沸腾钢和镇静钢薄板分别冲压汽车挡泥板所得的应变分布。极限应变值为47％。沸腾钢的应变峰值为45％，只提供了应变值为2％的安全因子。因而这一成形难度过大，且沸腾钢的性能会通过时效而改变。因此如果决定使用沸腾钢薄板，必须通过调整模具、改用润滑剂来使其应变峰值减小8％～10％。用铝镇静钢成形的制件其应变峰值为31％，提供了应变值为16％的过高的安全因子，又由于铝镇静钢是非时效性的，所以其性能的较大波动和长期存放是允许的。

在冲模设计及优化方面，测定和研究应变峰值有助于发现冲模设计中存在的问题。找出优化设计的措施，并可确定合理利用变形可控因素的途径，完善冲压过程。例如图4a所示制件在试压时，制件前端位于凸模冲击线和凹模圆角之间的材料发生破裂。经检查，压边力大小合适，分布均匀，润滑合理。于是采用几块印制有圆形网格的坯料，“增量冲压”成高度为6.35、12.7、19、22.2mm和全高的制件，对所得制件进行成形应变分析，测定并研究制件上应变峰值的变化，应变测量值如图4b所示。由图可以看出：制件成形高度达

到19mm后，应变峰值有急剧的增长。详细检查模具后，发现凸模尖端处型面不光滑，存在局部凸起，从而使应变峰值增大很多。修正型面后，制件破裂防止了，但应变峰值仍太高，不利于生产条件下的冲压成形(图4c中的曲线6和7)。加大应变峰值处及其周围部分的凹模圆角后，应变峰值下降很多(图4c中的曲线8和9)，成形的安全性大为提高。进一步减小前端部分坯料的宽度，促进材料更容易地从两侧流入凹模腔内，可使制件上的应变峰值进一步减小，应变分布更为均匀。