剪切计算及常用材料强度.docx

1、剪切计算及常用材料强度2.剪切强度计算(1)剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。(5-6)这里3为许用剪应力，单价为 Pa或MPa。n,得(5-7)由于剪应力并非均匀分布，式 (5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度 条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷 70,再除以安全系数许用剪应力密1n各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。一般来说，材料的剪切许用应力 t与材料的许用拉应力盅间，存在如下关系: 对塑性材料：=0.6U 0.8二对脆性材料:2.8LJ 1.0二(2)剪切

2、实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。但在剪切计 算中要正确判断剪切面积，在钏钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。下面通过几个简单的例题来说明。例5-1图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为 20号钢，30MPa，直径d=20mm。挂钩及被连接板件的厚度分别为t = 8mm和t= 12mm。牵引力F=15kN。试校核销钉的剪切强度。图5-13冲床冲剪钢板及冲剪部分受力示意图解：(1)按冲头压缩强度计算 d解：螺杆承受的拉应力小于等于许用应力值:螺帽承受的剪应力小于等于许用剪应力值:Fs F , 1=一= 冬A 二 dh当角c同时分别

3、达到政c时.材料的利用最合理，既F 4F =0.6 2二 dh 二 d所以可得d : h =2.4=extPart01C9B6CD.冲压常用材料的化学成分和力学性能、黑色金属、有色金属、非金属1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能 1）深拉深钢板的化学成分 深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。其化学成分如表8 44所示。表8 44 深拉深 冷轧 薄钢 板的 化学 成分（GB/T5213 1985和GB/T7101991）化学成分（质量分数 %）钢板 CSiMnPSNiCrCuAl08Al 0.08 0.030.35 0.450.0200.030.010.030

4、.150.02 0.0708F0.05 0.111.2260350220391.2260350220421.226035024042Z2803703408FS 428039032P28039030Z2804003208S 428042030P28042028Z3004203010S 430044029P30044028Z3404602715S 436048026P36048025Z3605002620S0.025DT1已退火的18023026DT2DT3电工硅钢D11、D12D21、D31D32、D370D310-340S4148已退火的19023026普通碳素钢Q195未经退火的260320

5、3153902833195Q2152703403354102631215Q2353103803754602126235Q2553404204105101924255Q2754005004906101520275碳素工具钢08F已退火的2203102803903218010F2603603304503220019000015F22034028042030190082603403004402921019800010250370320460281527038034048026280202000202804003605103525021000253204404005503428020200030360

6、4804506002230020100035400520500650203202010004042054052067018340213500454405605507001636020400050已正火的44058055073014380220000555506704339060550700124102080006560073010420706007609430210000碳素工具钢T7T12T7AT12A已退火的60075010T8A冷作硬化的6009507501200优质碳素钢10Mn已退火的3204604005802223021100065Mn6007501240021000合金结构钢25

7、CrMnSiA25CrMnSi已低温退火的4005605007001895030CrMnSiA30CrMnSi4406000550750161450850优质弹簧钢60Si2Mn60Si2MnA65SiWA已低温退火的720900101200200000冷作硬化的64096080012001014001600不锈钢1Cr13已退火的320380400470214202100002Cr13320400400500204502100003Cr13400480500600184802100004Cr13400480500600155002100001Cr18Ni192Cr18Ni19经过热处理的46

8、052058064035200200000已碾压冷作硬化的80088010001100382202000001Cr18Ni9Ti热处理退软的43055054070040200200000（2）钢在加热时的抗男强度（表8 50）表8 50 钢在加热状 态的抗剪强度 （单位：MPa表8 51 普通碳素钢冷弯试验指标(GB700 1988) 普通碳素钢冷弯实验指标（8-51 ）牌号试样方 向冷弯试验B=2a180备注钢材厚度或直径/mm60100100200弯心直径dQ195纵0各牌号A级钢的冷弯试验，横0.5aQ215纵0.5a1.5a2a横a2a2.5aQ235纵a2a2.5a横1.5a2.5a

9、3aQ2552a3a3.5aQ2753a4a4.5a在需方有要求时才进行冷弯试验合格时，抗拉强度 上限可以不作交货条件注：B一试样宽度有色金届的力学性能(表8 52)表8 52 有色金届的力学性能材料名称牌 号材料状态抗剪强度t /MPa抗拉强度/MPa伸长率/(%)屈服点/MPa弹性模量日MPa铝1070A,1050A1200已退火8075 11025508072000冷作硬化1001201504120240铝镒合金3A21已退火70 100110145195071000半冷作硬化10014015520013130铝镁合金铝镁铜合金SA02已退火13016018023010070000半冷作

10、硬化160200230280210高强度铝镁铜合金7A04已退火170250淬硬并经人工时效35050046070000镁镒合金MB1MB8已退火120140170190359843600已退火17019022023012 2414040000冷作硬化190200240250810160硬铝2A112已退火10515015021512淬硬并经自然时效2803104004401536872000淬硬后冷作硬化28032040046010340纯铜T1、T2、T3软1602003070108000硬2403003380130000黄铜H62软26030035380100000半硬300380202

11、00硬42042010480黄铜H68软24030040100110000半硬28035025硬40040015250115000铅黄铜HPb59-1软3003502514293000硬4004505420105000镒黄铜HMn58-2软34039025170100000半硬40045015硬5206005锡磷青铜锡锌青铜QSn4-4-2.5QSn4-3软26030038140100000硬48055035特硬50065012546124000铝青铜QA117退火52060010186不退火5606505250115000130000铝镒青铜QA19-2软3604501830092000硬4

12、806005500硅镒青铜QBi3-1软28030035038040 45239120000硬48052060065035540特硬56060070075012皱青铜QBe2软24048030060030250350117000硬52066021280132000141000白铜B19软24030025硬3604503锌白铜BZn15-20软28035035207硬4005501486126000140000特硬520650镣Ni-3 Ni-5软3504003570硬4705502210210000230000德银BZn15-20软30035035硬4805501特硬5606501锌Zn-3

13、Zn-6120200140230407580000130000铅Pb-3 Pb-620 3025 4040 505101500017000锡Sn1Sn430 4040 50124150055000钛合金TA2退火36048045060025 30TA344060055075020 25TA564068080085015800900104000镁合金MB1冷态1201401701903512040000MB815018023024014 1522041000MB1预热300 C30 5030 5050 5240000MB850 7050 7058 6241000银180503081000可伐合金

14、Ni29Co18400500500600康铜BMn40-1.5软400600硬650鸨已退火7200700312000未退火149114800380000钥已退火20 30140020 25385280000未退火32 34160025595300000三、非金届 O（1）非金届材料的极限抗剪强度（表8 53）表8 53 非金届材料的极限抗剪强度 （单位：MP材料名称极限抗剪强度T管状凸模裁切普通凸模冲裁纸胶板100130140200布胶板90 100120180玻璃布胶板120140160185金属箔的玻璃布胶板130150160220金属箔的纸胶板110130140200环氧酚醛玻璃布板1

15、80210210240工业橡胶板1620 80石棉橡胶40人造橡胶，硬橡胶40 70层压纸板100130140200层压布板90 100120180绝缘纸板40 7060 100厚纸板30 4040 80软钢纸板20 4020 30有机玻璃70 8090 100聚氯乙烯60 80100130氯乙烯30 4050赛璐咯40 6080 100皮革6830 50工业用皮革45 55工业用毛毡45桦木胶合板10漆布、绝缘漆布30 60云母50 8060 100人造云母120150140180硬钢纸板30 5040 45(2)非金届材料加热时的抗剪强度(表8 54)表8 54 非金届材料加热时的抗剪强度材料温度/ c抗剪强度t /MPa孔的直径/mm