CN112345379A - 一种板材弯曲回弹特性的测试装置及其测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板材弯曲回弹特性的测试装置及其测试方法，属于汽车板材性能测试技术领域，该测试装置包括弯曲回弹试样、弯曲回弹装置凸模及弯曲回弹装置凹模；所述弯曲回弹装置凸模与弯曲回弹装置凹模上下配合，试验时弯曲回弹试样位于弯曲回弹装置凸模与弯曲回弹装置凹模之间。本发明利用该辅助装置直接在普通拉伸试验机上对试样进行弯曲，然后取出试样，准确测定自由状态下的弯曲角度，减去模具张开角度，得出该板材的回弹角。利用此方法及装置能够精确对比出相同条件下不同性能的板材回弹量，与传统方法相比不但能够比较不同材料的回弹性能差别，而且具有数值稳定、对比性强、操作简便等优点。

Description

一种板材弯曲回弹特性的测试装置及其测试方法
技术领域
本发明属于汽车板材性能测试技术领域，具体涉及一种板材弯曲回弹特性的测试装置及其测试方法。
背景技术
生产中解决回弹问题主要参考试验室各钢种回弹试验比较结果，利用冲压工艺经验及对材料性能的掌握，结合冲压分析软件补偿回弹。板材弯曲成形后的回弹量的测定、比较一直是行业中难以解决的问题。因为材料的性能不同，变形工艺、模具状态，摩擦阻力相同，最终得出的回弹量绝对值也各不相同，试验室回弹试验目前没有统一的标准。
通常采用以下两种方法。一种方法是利用GB232冷弯试验装置将样品弯曲后，撤掉弯曲力，测量材料的张开角度，由于每次试验时夹棍存在一定位移，所以这种方法只能粗略判断材料回弹大小，无法测定具体数值；另一种方法是在有固定角度的弯曲模具中进行弯曲试验。由于凸凹模具底部有一定圆角半径，且凸凹模圆角半径相同，试验时样品下面没有与凹模充分接触，无法体现材料的真实弯曲数值，加载力也不能很好的控制。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出了一种板材弯曲回弹特性的测试装置及其测试方法，利用该辅助装置直接在普通拉伸试验机上对试样进行弯曲，然后取出试样，准确测定自由状态下的弯曲角度，减去模具张开角度，得出该板材的回弹角。利用此方法及装置能够精确对比出相同条件下不同性能的板材回弹量，与传统方法相比不但能够比较不同材料的回弹性能差别，而且具有数值稳定、对比性强、操作简便等优点。
本发明通过如下技术方案实现：
一种板材弯曲回弹特性的测试装置，包括弯曲回弹试样1、弯曲回弹装置凸模2及弯曲回弹装置凹模3；所述弯曲回弹装置凸模2与弯曲回弹装置凹模3上下配合，试验时弯曲回弹试样1位于弯曲回弹装置凸模2与弯曲回弹装置凹模3之间。
优选地，所述弯曲回弹装置凸模的凸摸为“V”字型凸摸，所述弯曲回弹装置凹模的凹槽为“V”字型凹槽，所述凸模与凹模配合。
优选地，弯曲回弹装置凸模的圆角半径r1为1mm、1.5mm、2mm或2.5mm，对应弯曲回弹装置凹模的圆角半径r2分别为2mm、3mm、4mm或5mm。
优选地，弯曲回弹装置凹模的圆角半径为弯曲回弹装置凸模的圆角半径的2倍。
优选地，所述弯曲回弹装置凸模的弯曲角度为α＝60°，模具宽度为L2＝90mm，弯曲斜边长度L1≥75mm。
优选地，所述弯曲试样长度为L3为100mm～150mm，宽度为L4为50mm～90mm，试样厚度范围0.5mm≤a＜1mm、1mm≤a＜1.5mm、1.5mm≤a＜2mm或2mm≤a＜2.5mm。
本发明还提供了一种板材弯曲回弹特性的测试装置的测试方法，具体步骤如下：
步骤一：弯曲回弹测试准备；
试验前将弯曲回弹试样两端均匀、水平放置于弯曲回弹装置凹模上，模具表面及试样表面均不进行任何润滑处理；
步骤二：弯曲回弹测试；
弯曲回弹装置凸模接触弯曲回弹试样，开始试验，试验停止时，分开凸凹模，取出样品；
步骤三：弯曲回弹量测试；
采用角度测量仪直接测量弯曲回弹试样的开口角度，减去60°即为该材料在该状态下的回弹量。
优选地，步骤二具体地，弯曲回弹装置凸模接触试样开始，速度调整为20mm/min，弯曲回弹试样靠近凹模底部1cm时，速度调整为5mm/min；当弯曲回弹装置凸模的运行速度为0mm/min时，立即停止试验，并分开凸凹模，取出样品。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本发明所述板材弯曲回弹特性测试装置，结构简单，安装简便，在普通拉伸试验机上即可完成板材回弹特性的试验。
2、本发明所述板材回弹量测量，因试样在弯曲试验时所有部位均与模具面充分接触，所以利用角度测量仪即可测量出试样最终角度，较传统方案大幅减少工作量，且数值准确。
3、将该装置安装在普通万能拉伸试验机上，可较大幅减少设备投资，样品采用矩形试样，减少了加工工作量，样品数量为3个，且测试数据稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明所述的弯曲回弹试样示意图；
图2为本发明所述的弯曲回弹装置的第一结构示意图
图3为本发明所述的弯曲回弹装置的第二结构示意图；
图4为本发明所述的弯曲回弹装置局部示意图；
图5为本发明所述的板材弯曲回弹试验示意图；
图中：弯曲回弹试样1、弯曲回弹装置凸模2、弯曲回弹装置凹模3、弯曲试验角4、弯曲回弹装置斜边7。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
如图2所示，一种板材弯曲回弹特性的测试装置，弯曲回弹试样1、弯曲回弹装置凸模2、弯曲回弹装置凹模3、弯曲回弹装置凸模2与弯曲回弹装置凹模3上下配合，试验时弯曲回弹试样1位于弯曲回弹装置凸模2与弯曲回弹装置凹模3之间。
所述弯曲模具，凸模最底端弯曲部位，结合冲压工艺，按与试样厚度相同的尺寸加工弯曲半径，即1倍样品厚度，凹模弯曲半径尺寸为2倍样品厚度。通过该结构，试样在弯曲时确保所有部位都与模具表面贴合，尤其是试样弯曲部位与模具底部紧密贴合，达到试样充分弯曲。
所述弯曲回弹装置凸模的凸摸为“V”字型凸摸，所述弯曲回弹装置凹模的凹槽为“V”字型凹槽，所述凸模与凹模配合，随着凸模压入凹模过程开始形变直至凸模到底。
所述弯曲回弹装置凸模的圆角半径r1为1mm、1.5mm、2mm或2.5mm，对应弯曲回弹装置凹模的圆角半径r2分别为2mm、3mm、4mm或5mm。
所述弯曲回弹装置凸模的弯曲角度为α＝60°，模具宽度为L2＝90mm，弯曲斜边长度L1≥75mm。
所述弯曲试样长度为L3为100mm～150mm，宽度为L4为50mm～90mm，试样厚度范围0.5mm≤a＜1mm、1mm≤a＜1.5mm、1.5mm≤a＜2mm或2mm≤a＜2.5mm。
弯曲回弹试样1，参见图1，按照轧制方向分为A、B两个类型，A试样轧制方向垂直于长度方向，B试样轧制方向平行于长度方向。试验时沿试样中心线弯曲。
实施例2
本发明还提供了一种板材弯曲回弹特性的测试装置的测试方法，具体步骤如下：
步骤一：弯曲回弹测试准备；
试验前将弯曲回弹试样两端均匀、水平放置于弯曲回弹装置凹模上，模具表面及试样表面均不进行任何润滑处理；
步骤二：弯曲回弹测试；
弯曲回弹装置凸模接触试样开始，速度调整为20mm/min，弯曲回弹试样靠近凹模底部1cm时，速度调整为5mm/min；当弯曲回弹装置凸模的运行速度为0mm/min时，立即停止试验，并分开凸凹模，取出样品。
步骤三：弯曲回弹量测试；
采用角度测量仪直接测量弯曲回弹试样的开口角度，减去60°即为该材料在该状态下的回弹量。
相关参数表如表1所示。
表1参数表
试样厚度范围 凸模圆角半径r<sub>1</sub> 凹模圆角半径r<sub>2</sub>
0.5mm≤a＜1.0mm 1.0mm 2.0mm
1.0mm≤a＜1.5mm 1.5mm 3.0mm
1.5mm≤a＜2.0mm 2.0mm 4.0mm
2.0mm≤a＜2.5mm 2.5mm 5.0mm
本实施例利用试验装置可直接在普通拉伸试验机上准确测试板材弯曲回弹特性，结构简单，安装简便。
本发明所述板材回弹量测量，因试样在弯曲试验时所有部位均与模具面充分接触，所以利用角度测量仪即可测量出试样最终角度，较传统方案大幅减少工作量，且数值准确。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种板材弯曲回弹特性的测试装置，其特征根在于，包括弯曲回弹试样(1)、弯曲回弹装置凸模(2)及弯曲回弹装置凹模(3)；所述弯曲回弹装置凸模(2)与弯曲回弹装置凹模(3)上下配合，试验时弯曲回弹试样(1)位于弯曲回弹装置凸模(2)与弯曲回弹装置凹模(3)之间。
2.如权利要求1所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置，其特征根在于，所述弯曲回弹装置凸模的凸摸为“V”字型凸摸，所述弯曲回弹装置凹模的凹槽为“V”字型凹槽，所述凸模与凹模配合。
3.如权利要求1所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置，其特征根在于，弯曲回弹装置凸模的圆角半径r1为1mm、1.5mm、2mm或2.5mm，对应弯曲回弹装置凹模的圆角半径r2分别为2mm、3mm、4mm或5mm。
4.如权利要求1所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置，其特征根在于，弯曲回弹装置凹模的圆角半径为弯曲回弹装置凸模的圆角半径的2倍。
5.如权利要求1所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置，其特征根在于，所述弯曲回弹装置凸模的弯曲角度为α＝60°，模具宽度为L2＝90mm，弯曲斜边长度L1≥75mm。
6.如权利要求1所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置，其特征根在于，所述弯曲试样长度为L3为100mm～150mm，宽度为L4为50mm～90mm，试样厚度范围0.5mm≤a＜1mm、1mm≤a＜1.5mm、1.5mm≤a＜2mm或2mm≤a＜2.5mm。
7.如权利要求1所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置的测试方法，其特征根在于，具体步骤如下：
步骤一：弯曲回弹测试准备；
试验前将弯曲回弹试样两端均匀、水平放置于弯曲回弹装置凹模上，模具表面及试样表面均不进行任何润滑处理；
步骤二：弯曲回弹测试；
弯曲回弹装置凸模接触弯曲回弹试样，开始试验，试验停止时，分开凸凹模，取出样品；
步骤三：弯曲回弹量测试；
采用角度测量仪直接测量弯曲回弹试样的开口角度，减去60°即为该材料在该状态下的回弹量。
8.如权利要求7所述的一种板材弯曲回弹特性的测试装置的测试方法，其特征根在于，步骤二具体地，弯曲回弹装置凸模接触试样开始，速度调整为20mm/min，弯曲回弹试样靠近凹模底部1cm时，速度调整为5mm/min；当弯曲回弹装置凸模的运行速度为0mm/min时，立即停止试验，并分开凸凹模，取出样品。
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