金属冲压拉伸实验报告

金属冲压拉伸实验报告（共6篇）

1.金属冲压拉伸实验报告 篇一

《感测技术》课程设计题目：金属探测器的制作

学号姓名：刘长军刘倩倩刘嘉威刘校 罗林李鑫林祥祥林晗 老师：袁新娣

时间：

2013年11月

引言认识金属探测器金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。目前。国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国内传统的金+.属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。

一、设计目的1、进一步了解和运用涡流效应的原理。

2、了解电容三点式振荡电路原理。二：任务和要求

1、任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子。

2、探测器性能要求：（1）工作温度范围：-40℃——+50℃。（2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。（4）探测距离在20mm以内。

三、总方案设计

1、元器件的准备电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。VD1-VD2为1N4148。电阻均为1/8W。金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm的挡板，中间各挖一个Φ10mm的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。如果不能自制，也可以买一只6.8mH的成品电感器，但必须是那种绕在“工”字形磁心上的立式电感器，而且电感器的电阻值越小越好。

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2、电路的制作与调试图2是金属探测器电原理图图，组装前将所用元器件的管脚引线处理干净并镀上锡。对照三个图，依次将电阻器、二极管、电容器、三极管、发光二极管、微调电阻器焊到电路板上，再将电感探头连接到电路板上。电路装好，检查无误就可以通电调试。接通电源，将微调电阻器R8的阻值由大到小慢慢调整，直到发光二极管亮为止。然后用一金属物体接近电感探头的磁心端面，这时发光二极管会熄灭。调整微调电阻器R8可以改变金属探测器的灵敏度，微调电阻器R8的阻值过大或过小电路均不能工作。如果调整得好，电路的探测距离可达20mm。但要注意金属探测器的电感探头不要离元器件太近，在装盒时不要使用金属外壳 S L1 6.8mH 1 3 C20.01uf0.01ufCAP NP R1 3.3kR23.3k R36.8k R4100 R6680k R72M R8 5.1k C4 0.1ufC5 0.1ufC72.2uf Q1A TR_2_IS_N_A 3 1 2 Q1BTR_2_IS_N_A 6 4 5 Q2A TR_2_IS_N_A 31 2 0.01uf CAP NP D1 DIODED2DIODE D3 LED5V

图2 金属探测器总原理图

3、电路工作原理涡流效应图3涡流传感器结构图根据电磁理论，我们知道，当金属物体被置于变化的磁场中时，金属导体内就会产生自行闭合的感应电流，这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场，与外磁场方向相反，削弱外磁场的变化。据此，将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上，流过线圈的电流会在周围产生交变磁场，当将金属靠近线圈时，金属产生的涡流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大，交变电流的频率越大，则涡电流强度越大，对原磁场的抑制作用越强。通过以上分析可知，当有金属物靠近通电线圈平面附近时，无论是介质磁导率的变化，还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。对于非铁磁性的金属[包括抗磁体(如:金、银、铜、铅、锌等)和顺磁体(如锰、铬、钦等)μr1， 较大，可以认为是导电不导磁的物质，主要产生涡流效应，磁效应可忽略不计；对于铁磁性金属（如：铁、钴、镍）μr很大，也较大，可认为是既可导电又导磁的物质，主要产生磁效应，同时又有涡流效应。金属探测器电路中的主要部分是一个处于临界状态的振荡器，当有金属物品接近电感L（即探测器的探头）时，线圈中产生的电磁场将在金属物品中感应出涡流，这个能量损失来源于振荡电路本身，相当于电路中增加了损耗电阻。如果金属物品与线圈L较近，电路中的损耗加大，线圈值降低，使本来就处于振荡临界状态的振荡器停止工作。从而控制后边发光二极管的亮灭。在这个电路中三极管VT1与外围的电感器和电容器构成了一个电容三点式振荡器用如图4所示。VT1的静态工作点：取R6=6.8K（电位器）,R2=3.3K,VBQ=0.5VCC。当图2中三极管基极有一正信号时，由于三极管的反向作用使它 的集电极信号为负。两个电容器两端的信号极性通过电容器的反馈，三极管基极上的信号与原来同相，由于这是正反馈，所以电路可以产生振荡，R8和R1的存在，消弱了电路中的正反馈信号，使电路处于刚刚起振的状态下。S L1 6.8mH 1 3 C2 0.01uf0.01ufCAP NP R1 3.3k0.01uf CAP NP

图4 电容三点式振荡电路理论计算振荡器的频率为：（C是C1，C2的串联）金属探测器的振荡频率约为40KHz，主要由电感L、电容器C1、C2决定。调节电位器R8减小反馈信号，使电路处在刚刚起振的状态。电阻器R6是三极管VT1的基极偏置电阻。微弱的振荡信号通过电容器C4、电阻器送到由三极管VT2、电阻器R3、R9及电容器C5等组成的电压放大器进行放大。然后由二极管VD1和VD2进行半波整流，电容器C7进行滤波。整流滤波后的直流

电压使三极管VT3导通，它的集电极为低电平，发光二极管VD3亮。在金属探测器的电感探头L接近金属物体时，振荡电路停振，没有信号通过电容器C4，三极管VT3的基极得不到正电压，所以三极管VT3截止，发光二极管熄灭。

R4 100 C72.2uf Q2A TR_2_IS_N_A 31 2 D1 DIODE D3 LED5V

图5 发光二极管检测电路

四、原件清单

NPN9014

3个

0.01uF无极性电容

3个

0.1uF电容

2个

202uF电容

1个自制电感线圈

1个二极管1N4004

2个

发光二极管

1个 6.8K电阻

1个 6.8K变阻器

1个 3.3K电阻

2个 100欧姆电阻

1个 2M电阻

1个 5.1K变阻器

1个 9K电阻

1个

五、本次课程设计的心得体会课程设计是一个重要的教学环节，也是对学生综合素质的一次考核，所要完成的任务对每个同学来说都是一次挑战。通过这次课程设计不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识。而且提高了我考虑问题，分析问题的全面性以及动手操作能力。使我的综合能力有了一个很大的提高。这次课程设计金属探测器的电路图虽然比较简单，但真正要实现预期的功能还是有一定的困难，因此最后的结果不是很理想。此次课成设计的完成是我们团队合作的成果，一起设计电路，选择元器件，购买元器件，直到电子文档的完成，团队精神是我们最大的收获！当然在此期间也向我们的授课老师袁老师请教了许多的问题，在此表示感谢！

2.金属冲压拉伸实验报告 篇二

关键词：金属拉伸性能,真实全应变,精准应力应变曲线

拉伸性能是金属材料重要的机械性能之一，通过拉伸试验可以测出金属的屈服强度、抗拉强度、伸长率与断面收缩率等性能指标。在均匀变形阶段，伸长率与断面收缩率之间的关系，以往的教科书中都是以体积不变的假设为前提而导出的;出现缩颈后，“真应力应变”曲线也是在不正确的应变值下绘出的。本文依据拉伸时的体积变化规律，旨在修正均匀变形阶段两个塑性指标之间的关系，并将进一步绘出正确的“真应力应变”曲线。

1 拉伸时体积的变化

金属在退火的状态下，位错密度一般为105～108/cm2，而经过剧烈冷变形后，位错密度猛增到1010～1012/cm2，位错密度的增加是形变强化的主要原因，也是体积变化的根本原因所在，如果将形变强化与固溶强化进行比较，可得出这样的直观判断：由于固溶强化体积会增加，所以冷拉塑变体积也会增加。众所周知，形变强化的金属可以经过再结晶退火进行软化。其再结晶后的体积基本上恢复到原始体积。因而可以认为：再结晶温度下金属体积的热膨胀量等于形变强化后的体积膨胀量。据此可导出拉伸时式样体积的变化规律为：

式中,V为拉伸后式样工作部分的体积;F0为式样工作部分的原始截面面积;L0为式样工作部分的原始长度;β为式样的体积膨胀系数;TR为冷变形试样的再结晶温度。同理，压缩时式(1)可改写为

对于一定的金属，当冷变形达到某一程度时，其再结晶温度基本保持不变，因而体积的变化量也基本恒定。这可由位错密度当超过一定变形量时基本保持恒定而得到解释。

2 伸长与收缩之间的关系

根据金属冷变形过程中的体积变化规律，可以推导出在均匀变形阶段伸长与收缩之间的关系：

式中，Ψ为均匀变形时的断面收缩率;λ为均匀变形时的伸长率(应变)。则

由(4)可见，均匀变形阶段，Ψ的值总是小于λ的值。

产生缩颈后，λ值不再等于△L/L0,而应由式(3)求得。由(3)式求得的λ值叫做全伸长率。这相当于把整个式样都拉伸到缩颈处那样细时的条件伸长率。

以上讨论的是条件应变,要想真实反应出金属材料的形变强化规律，必须采用真应变，我们知道，真应变是瞬间伸长dl与瞬间长度l比值的积分，即

均匀变形阶段，真应变e与条件应变λ之间的关系为

笔者认为，缩颈后，式(5)已不能反应缩颈处的真应变，而应由下式求出

e'叫做真实全应变(或叫做真实全伸长率)，它是将试样的工作部分都拉伸到缩颈处那样细时的真应变。

真应变e和真实断面收缩率Ψe之间的关系在均匀变形阶段为

缩颈后，式(7)应改为

由于式(8)右边的第二项非常微小，所以真实断面收缩率约等于真实全应变。

3 真应力应变曲线（如图1)

因1给出了同一式样的几种应力应变曲线，曲线a为条件应力应变曲线，如所周知，他不能如实反应金属的塑性变形规律;曲线b为真应力应变曲线，一般认为他能真实反应出金属塑变特性，实际并非如此。因曲线b的真应变e是按式(5)计算得出的，而出现缩颈后，式(3)已不能真实反应缩颈处的形变强化特征。这时再用式(5)计算的值绘制应力应变曲线显然是错误的;为了真实反应缩颈后的形变强化特性。真应变应由真实全应变取代，由真实全应变绘制的应力应变曲线如图(1)中的c所示，应变值由式(6)计算所得。曲线c即为校正后的“真应力应变”曲线，本文称为精准应力应变曲线。可以看出，他们在缩颈前完全一致。这时因为缩颈前e与e'相等的缘故。应当看到，缩颈已形成三向拉应力状态，使变形受到制约，必须进一步提高纵向应力才能继续变形，因而与单向拉应力状态下相比，形成相同变形量时所需应力要略高一些，因此，曲线c的末端应稍微下移才能更真实地反映出单向拉应力下的形变强化规律。

4 结束语

上面导出的金属塑性变形后的体积变化公式，仅适用于试样为退火状态等稳定组织。建立在该基础上的一系列关系式，都对原公式作了微量的修正，使实验精度得到了进一步提高。

无论均匀变形阶段或缩颈阶段，真应变e和真实断面收缩率Ψe并不相等;而真实全应变与真实断面收缩率在各个阶段几乎都相等。只有用真应力和真实全应变会出的应力应变曲线才能真实反映出金属的加工硬化特质。

参考文献

[1]孙训方.材料力学[M].北京:人民教育出版社,1978.

[2]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,2004.

3.冲压拉伸的力学分析研究 篇三

【关键词】变形阶段；解析拟合；硬化指数

将应变指数概念引入塑性的实验研究从观测到理论分析，随着汽车行业的发展，对金属薄板材料的拉胀成形性、类超塑性能提出了较高的要求，这些研究發现宏观拉伸试验所反映的材料形变硬化性能与其微观组织特性密切相关。为了更准确地描绘与跟踪材料拉伸成形过程的应变硬化特性，深入了解成形硬化性能的微观组织机理。

1.实验原理

板料的冲压性能指的是板料对各种冲压加工方法的适应能力，板料冲压能力可以通过直接实验和间接实验方法获得。本实验采用间接实验的方法来测定板料的冲压性能。

间接实验时通过板料的拉伸、压缩、硬度测试等方法对板料的各种冲压性能进行分析。这些实验可以在一般的力学实验设备上进行，操作简单，评价直观，但所获取的是反映板料一般冲压性能的指标参数，而不是它对某个具体冲压工艺的性能。本实验只用拉伸实验测定的参数来评定板料的冲压性能。通过拉伸实验，我们可以获得的板料冲压性能参数包括：

均匀延伸率：它是在拉伸实验中开始产生局部集中变形（产生缩颈）的延伸率。一般情况下，冲压成形都是在板料的均匀变形范围内进行的，所以可以反映板料的冲压性能。屈强比：是材料的屈服强度和强度极限的比值。较小的屈强比对所有的冲压性能都是有利的。在拉伸时，如果板材的屈服点比较低，则变形区的切向压应力较小，材料起皱的趋势也小，所以防止起皱所需要的压边力和摩擦损失都要相应的降低，结果对提高极限变形程度有利。硬化指数n：它表示在塑性变形中材料硬化的强度。n值大的材料，在同样的变形程度下，真是应力增加的要多。n值大时，在伸长类变形过程中可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减少毛坯的局部变薄和增大极限变形参数等作用。硬化指数n的值，可以根据拉伸试验结果所得的硬化曲线，也可以利用具有不同宽度的阶梯形拉伸试样所做的拉伸试验的结果，经过一定的计算求得。板厚方向性系数r：它是板料试样拉伸试验中宽度应变会εw与厚度应变ε1的比值，即：

1.

上式中B0、B、t0、t分别是变形前后试样的宽度和厚度。

γ表明板材在受单向拉应力作用时，板平面方向和厚度方向上的变形难易程度的比较，也就是反应了在相同的受力条件下板厚方向上的变形性能和板平面方向上的差别。当r>1时，板材厚度方向上的变形比宽度方向上的变形困难。因此，r值大的材料，在复杂形状的曲面零件拉深成形时，毛坯的中间部分在拉应力的作用下，厚度方向上变形困难，即变薄量小，从而毛坯中间部分起皱的趋向性降低，有利于冲压加工的进行和产品质量的提高。

板平面方向性系数△r：当板料平面内不同方向上裁取拉伸试样时，拉伸试验中所测得的各种机械性能、物理性能等都不一样，这就说明在板材平面内的机械性能和方向有关，其程度可以用△r表示，其表达式如下：

2.

板料的塑性平面各向异性常常会使得拉深件口部出现凸耳，凸耳的大小和位置与△r有关，因此△r又称为凸耳系数。当△r>0时，说明在0°和90°方向上容易出现凸耳；当△r≤0时，说明在45°方向上易出现凸耳。

2.实验结果与思考

从理论上分析，r是材料的固有属性，与测量的方式无关。但是在实际测量中，取伸长率为15%作为计算背景的时候，试件长度的标距会影响引伸计需要测量的长度，也就是会影响测量的时机，这会使测量得到的r值不同。因此，测量时间长度和宽度变化的标距对r值有影响。 值大的材料对冲压成形最有利，特别是拉深成形。因为r表明板材在受单向拉应力作用时，板平面方向和厚度方向上的变形难易程度的比较，也就是反应了在相同的受力条件下板厚方向上的变形性能和板平面方向上的差别。当r>1时，板材厚度方向上的变形比宽度方向上的变形困难。因此，r值大的材料，在复杂形状的曲面零件拉深成形时，毛坯的中间部分在拉应力的作用下，厚度方向上变形困难，即变薄量小，从而毛坯中间部分起皱的趋向性降低，有利于冲压加工的进行和产品质量的提高。n值大的材料对伸长类变形最有利。

因为n值表示材料在塑性变形中的硬化程度。n值大的材料在同样的变形程度下，真实应力增加的多，在伸长变形时，可以使变形均匀化，具有扩展变形区，减少毛坯的局部变薄和增大极限变形程度。

3.结束语

从公式所定义的拉伸应变硬化指数n值数学本质入手，本文系统阐述了在金属材料拉伸均匀变形阶段求解n值的多种数学手段，其中包括国标推荐的对数化线性回归法、差分平均法、解析拟合法。以国标法为评判基准，探讨了另外两种方法在测定范围n值（10%～20%应变范围）的准确度和可靠性。分析表明以上3种方法所得的结果非常吻合，在所研究的材料范围内，其他两种方法所得结果其相对误差均小于1.5%。从本文的分析结果可知，差分平均法所得到的结果与国标法的结果最为吻合， 其平均相对误差仅为0～18%，解析拟合法结果居中，与国标法的平均相对误差为0～26%。本文建议试验机生产商采用差分平均法，因为采用此类方法后，对于规定应变范围n值测试，差分法计算得到的n值与国标法相一致；更为重要的是，采用差分法可以实时动态地显示n值随工程应变量变化的关系曲线，有助于试验者跟踪材料形变硬化的路径，为深入研究薄板材的塑性成形性能提供十分有用的信息。本文的研究结果表明：在所选用的5种材料范围内，载荷极值水平上的n值（nm）与最大力伸长率具有密切的线性相关性，这为许多文献所给出的n值与理论关系，提供了确凿的试验佐证。可以期望，借助精确定点的n值测试技术，我们将能在宏观上跟踪材料拉伸硬化的应变路径特征，配合深入的微观组织分析与热处理工艺的研究，可以期望，借助精确定点的n值测试技术，我们将能在宏观上跟踪材料拉伸硬化的应变路径特征，配合深入的微观组织分析与热处理工艺的研究，以期全面了解汽车用冷轧薄板材冲压成形机理及科学合理的选材方法。

参考文献

[1]GB/T5028-1999金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）试验方法[S].

[2]梁益龙，雷昊，刘其斌.结构钢纤维状多相复合组织的形变硬化指数[J].贵州工业大学学报，1997，26（1）：39～44.

[3]张旺峰，陈瑜眉，朱金华.一种新型的拉伸应力应变曲线规律研究[J].西安交通大学学报，1999，33（10）：64～67.

4.金属冲压拉伸实验报告 篇四

【课题编号】

3-1.3 【课题名称】

实验

硬度试验和演示拉伸及冲击试验 【教材版本】

郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】

一、知识目标

1．了解布氏、洛氏硬度测定得基本原理、应用范围，布氏、洛氏硬度计的主要结构；

2．了解金属材料屈服点、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率冲击韧度的测定方法。

二、能力目标

1．掌握布氏、洛氏硬度计操作方法，能正确测定试样的布氏、洛氏硬度值； 2．能正确计算σs、σb、δ，ψ值；正确测量Ak值计算ak值。

三、素质目标

了解硬度、拉伸、冲击试验原理，测定方法；会测定布氏、洛氏硬度；会计算σs、σb、δ，4和ak值。

四、教学要求

了解硬度、拉伸、冲击试验原理，测定方法；会测定布氏、络氏硬度；会计算σs、σb、δ，ψ和ak值。【教学重点】

测定布氏、洛氏硬度。【难点分析】

能根据材料种类、热处理状态和大致硬度，正确选择硬度试验方法和试验规范。【分析学生】

1.通过第一章金属的力学性能课堂教学，已具备了实验的相关知识水平。

2.硬度试验，学生从未做过，但操作不复杂，通过课堂教学对试验原理、规范选择、表示方法等知识已初步掌握，具备实验的能力基础。

3.学生对实验比较新鲜，也有兴趣，大部分同学会重视实践性教学环节；由于班级人数众多，实验中主动性强的学生动手机会多，主动性弱的学生动手机会少，要强调人人动手，争取主动做实验。

【教学设计思路】

教学方法：演示法、实验法。【教学资源】 1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，2005 2．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】

2学时（100分钟）（中间不休息）教学步骤：简要讲授和演示网络课程有关视频，尽量让学生动手做实验。【教学过程】

一、复习旧课（5分钟）1．简述

硬度试验原理，测定方法。

二、导入新课

简述今天实验内容，全班分两大组分别进行硬度试验和演示实验，然后交换进行。每个大组又分两个小组分别进行布氏和洛氏硬度试验；参加教师演示拉伸试验和演示冲击试验，先大组内小组交换；再大组交换。

三、新课教学（90 分钟）

1.硬度试验（50分钟）

教师简述实验内容和要求，布氏和洛氏硬度计结构、操作方法和注意问题。如有条件，演示网络课程测定球化退火T8A钢布氏硬度、测定淬火、低温回火GCr15钢HRC值两个视频。

本大组学生分两个小组分别进行布氏和洛氏硬度试验，规定时间进行交换。2.演示拉伸及冲击试验（40分钟）

教师简述拉伸试验、冲击试验演示内容和要求；拉伸试验机、摆锤式冲击试验机主要结构、操作方法和注意问题，强调冲击试验的安全问题。

如有条件演示网络课程拉伸试验机组成及操作、20退火钢拉伸试验、测定40Cr钢冲击吸收功三个视频。

本大组分两小组分别观看演示实验和观察试验设备（甲小组演示拉伸试验时，乙小组观察冲击试验设备；乙小组演示冲击试验时，甲小组观察拉伸设备。然后两个小组交换）。

四、小结（5 分钟）

教师小结本次实验纪律，实验效果。布置实验报告。

五、作业布置

完整记录实验数据，按教师给出的表格（布氏硬度实验数据记录表、洛氏硬度实验数据记录表）写在作业本上。

完成补充习题，从测试原理上分析，布氏硬度比洛氏硬度试验准确性高的原因是什么？

【板书设计】

5.《金属热胀冷缩吗》实验说课稿 篇五

尊敬各位评委老师：

大家好！我说课的课题是《金属热胀冷缩吗》。下面我将从实验内容、教学目标、实验设计、教学过程、教学反思五方面进行说课。

一、实验内容：

《金属热胀冷缩吗》是教科版五年级下册第二单元《热》第五课的教学内容。学习本课前，学生已经认识了液体和气体具有热胀冷缩的性质，自然就会联想到固体是否也具有热胀冷缩的性质。教材通过两个实验探究活动，使学生对金属热胀冷缩有直观的感性认识，再通过阅读资料，分析、归纳，让学生对金属热胀冷缩的性质上升到理性的较全面的认识。本课的学习，学生虽有很高的探究热情，但观察到铜球的热胀冷缩现象后，容易片面地得出金属都具有热胀冷缩的性质，出现归纳总结不够严谨的现象。

根据以上我对教材和学情的分析，我认为本课教学重点是： 利用有结构的材料设计实验，有效地观察金属固体的体积变化。教学难点是：如何设计实验，放大金属热胀冷缩现象，提高实验效率。

二、教学目标

根据小学科学新课程标准教学理念和五年级学生的认知水平和探究能力。我制定了以下教学目标

（PPT展示）

三、实验设计

为了达到本课的教学目标，突出教学重点。我设计了两个实验探究活动。第一个探究活动是运用比较法观察铜球受热前后是否能通过铁环来证明铜球是否具有热胀冷缩的性质；第二个探究活动，我对课本实验进行了创新设计，并自制出了指针偏转式金属热胀冷缩指示器的教具，突破本课的教学难点。

播放第6张PPT，课本原型实验是加热钢条挤歪大头针，经过实践发现，实验有以下缺点： 我从材料和方法两方面对实验进行了创新设计，自制出了金属热胀冷缩指示器，经过实践检验，具有以下优点： 对照讲解。

接下来，我重点说一说我的教学过程。

四、教学过程： 我的教学过程由情境激疑、实验探究、分析归纳、拓展应用四个环节组成。（播放第7张PPT）。

心中生疑，是学生探究的起点，也是探究的动力。我用英国铺设第一条铁路的故事，创设情境，引发学生思考：金属能热胀冷缩吗？激发学生探究金属热胀冷缩的兴趣。

接下来进入实验探究环节，第一个探究实验是观察铜球热胀冷缩现象，（播放第6张PPT）

我出示铜球，让它穿过铁环环，再出示酒精灯，火柴，冷水，提问：你能用这些材料设计一个实验来证明铜球能热胀冷缩吗？目的是出示有结构的材料，引导学生思考实验方法，有效的实验探究需要做到“动手之前，思维先行”。学生在汇报实验方法时会提到用酒精灯加热铜球，这时，我会引导学生掌握酒精灯使用方法，提醒学生加热铜球时严禁用手触摸，以免烫伤皮肤。

当学生通过实验看到铜球热胀冷缩的现象，我提问：其他的金属也会像铜球一样也会热胀冷缩吗？播放第9张PPT，出示自制教具-金属热胀冷缩指示器，分组观察铝条的热胀冷缩的现象。我截取了一段学生做实验的视频，我们一起看一看。播放第10张PPT.学生发现金属铝条也会热胀冷缩，我提出一个问题，现在我们能否得出结论，金属都会热胀冷缩？学生中出现了两种观点，一种肯定地认为有，另一种认为不一定都有。这时我学生请阅读课本38页资料，通过同学们讨论、分析、归纳得出大多数金属都具有热胀冷缩的性质，但也有金属比较特殊，它们就要热缩冷涨的性质。根据前面学过的知识，气体、液体也会热胀冷缩，师生共同小结：许多物体都具有热胀冷缩的性质。

最后一个环节是拓展应用，请学生根据刚学到知识，解释生活中的现象，把知识运用到实践之中。检验学生对知识理解和运用情况。

五、教学反思

本课是一节典型的实验探究课，本课设计旨在体现在教师的引导下，以学生为主体，使学生主动参与到知识形成的整个思维过程，并有以下两点感悟：

1、创设情境，激发学生探究兴趣，学生主动经历提出问题、实验验证、得出结论的探究过程，让学生在实践中获取科学知识，收获成功的喜悦。

2、自制的教具，降低了实验难度、放大了金属热胀冷缩的现象、提高了实验效果，有利于培养教师和学生创新能力。

6.金属冲压拉伸实验报告 篇六

1 黑色金属薄板拉伸膜材料的粘结磨损形式分析

对于黑色金属模板拉伸膜材料而言, 主要的粘结磨损形式可以分为以下几种: (1) .轻微磨损。这种磨损形式作用之下所表现出的粘着结合强度较传统意义上的两基体金属强度表现更弱。一般来说, 这种轻微磨损的剪切破坏会呈现在粘着结合面之上, 能够致使表面转移的材料作用较小; (2) .涂抹。在这种磨损形式作用之下, 其所表现出的粘着结合强度较软金属剪切强度更大, 剪切破换出现在距离粘着结合面位置较近的软金属浅层结构当中, 引导软金属对硬金属表面进行均匀涂抹; (3) .擦伤。这种磨损形式作用之下, 其所表现出的粘着结合强度较传统意义上的两集体金属粘着结合强度更高, 在软金属亚表面内部发生剪切破坏作用, 在将硬金属表面附着粘着物质有效转移的同时对软金属表面进行反作用拉削; (4) .撕脱。这种磨损形式所表现出的粘着结合强度较任意一基体金属的剪切强度更大, 其所表现出的粘着结合强度较剪切应力更高, 将剪切破坏融于基体一方或是两方金属位置当中; (5) .咬死。这种磨损形式所表现出的粘着结合强度同撕脱磨损形式基本一致, 最大的不同在于这种粘结磨损形式的粘着区域大, 粘着结合强度明显高于剪切应力, 且两基体金属在咬死磨损形式作用之下无法运动。

2 影响拉伸膜材料的关键因素分析

首先是被加工材料的性质。一般来说, 塑性材料的粘着能力较脆性材料的粘着能力更低。亲和力表现明显的材料所表现出的粘着倾向较亲和力表现微弱的材料所表现出的粘着倾向更大。与此同时, 材料的金相组织结构形式与材料的粘着倾向呈反比例变化趋势。对于由铁元素与A族元素所组成的化合物而言, 其所表现出的副粘着倾向较由铁元素与B族元素所组成化合物的副粘着倾向更大。

其次是模具材料的性状。对于拉伸膜材料而言, 在当前技术条件支持之下, 应用较为普遍的制造材料包括合金工具钢、硬质合金以及合金铸铁。这些制造材料所表现出的差异性的强度、硬度指标以及亲和性程度会导致模具材料在于被加工材料接触中所产生粘着临界载荷参数的差异。

再次是温度指标。在拉伸膜材料的拉伸过程当中, 受拉伸材料塑性变形及摩擦作用的影响, 拉伸材料在拉伸运动中所产生的动能及变形功会逐步转化为热能, 并导致模具温度及金属材料温度瞬时性上升。当这种温度上升到一定极限时, 模具表面就极易形成上文所述的粘结瘤, 进而影响模具的应用性能与使用寿命。

最后是外部环境因素。对于拉伸膜材料而言, 要想确保拉伸膜材料所表现出的拉伸性能稳定、持续, 就应当确保金属材料的表面清洁, 无尘土、无铁屑。

3 黑色金属薄板拉伸膜材料对模具材料的要求及选择原则分析

首先, 黑色金属薄板拉伸膜材料对于模具材料有着以下几个方面的特殊要求: (1) .模具材料应当具备较好的抗粘附性; (2) .模具材料应当具备较好的耐磨性; (3) .模具材料应当具备较好的韧性; (4) .模具材料应当具备较好的机械加工能力; (5) .模具材料应当具备较好的热处理性能, 包括淬透性、淬硬性以及微变形等。

其次, 黑色金属薄板拉伸膜材料对于模具材料的选择有着以下几方面的基本原则: (1) .相关工作人员应当充分参照并遵循黑色金属薄板拉伸膜材料所表现出的拉伸性质、表面质量要求以及生产批量, 在合理性、经济性原则的作用之下对模具材料进行适宜选择。一般来说, 在对硬质材料进行拉伸的过程当中应当优先选用软质模具材料, 而在对软质材料进行拉伸的过程当中应当优先选用硬质模具材料; (2) .就黑色金属薄板拉伸膜材料来说, 受其法相压应力参数较大作用的影响, 相关工作人员应选用硬度较高的冷作模具钢或是硬质合金作为模具材料。

4 结束语

总而言之, 对于黑色金属材料拉伸而言, 模具材料的合理选择能够在最大程度上提升拉伸件的成形性能, 零件表面质量也得到了大幅提升。与此同时, 它同样能够缩短修模实践, 提升模具的使用寿命, 控制零件的生产成本, 提升零件的良品率。针对于相关企业经济效益的提升而言也是尤为关键的。

摘要：伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善, 社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的模具制造行业提出了更为全面与系统的发展要求。模具在制造过程当中涉及到的拉伸膜材料选择方式将直接关系着整个模具使用性能的高低以及使用寿命的长短, 这一点需要引起相关工作人员的广泛关注与重视。本文以黑色金属薄板拉伸膜材料为研究对象, 从黑色金属薄板拉伸膜材料的粘结磨损形式分析, 影响拉伸膜材料的关键因素分析以及黑色金属薄板拉伸膜材料对模具材料的要求及选择原则分析这几个方面入手, 围绕黑色金属薄板拉伸膜材料选择方式这一中心展开了较为详细的分析与阐述, 并据此论证了做好黑色金属薄板拉伸膜材料选择工作在进一步提升模具使用性能、延长模具使用寿命的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

关键词：黑色金属薄板,拉伸膜材料,特性

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