RU2308697C1 - Method of testing sheet material - Google Patents
Method of testing sheet material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308697C1 RU2308697C1 RU2006101068/28A RU2006101068A RU2308697C1 RU 2308697 C1 RU2308697 C1 RU 2308697C1 RU 2006101068/28 A RU2006101068/28 A RU 2006101068/28A RU 2006101068 A RU2006101068 A RU 2006101068A RU 2308697 C1 RU2308697 C1 RU 2308697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- matrix
- angle
- punch
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для оценки параметров деформирования и штампуемости различных листовых материалов (металлов и неметаллов) при проектировании технологических процессов изготовления разнообразных деталей и изделий из этих листовых материалов, преимущественно для оценки штампуемости материалов из листового проката металла (в виде листа, полосы, ленты или рулона) перед гибкой и вытяжкой из этих материалов деталей автомобилей, тракторов, сельхозмашин, бытовой и другой техники, на прессах простого, двойного и тройного действий, а также на многопозиционных прессах-автоматах, например для гибки и вытяжки кузовных деталей автомобилей.The invention relates to sheet stamping and can be used in all sectors of the national economy to assess the parameters of deformation and stampability of various sheet materials (metals and non-metals) in the design of technological processes for the manufacture of various parts and products from these sheet materials, mainly for assessing the stampability of materials from sheet metal metal (in the form of a sheet, strip, tape or roll) before bending and extracting parts of cars, tractors, agricultural machinery from these materials in, household and other equipment, on presses of simple, double and triple actions, as well as on multi-position automatic presses, for example, for bending and drawing out car body parts.
Известен способ технологического испытания листового материала на пружинение после загиба угла листового материала, например угла верхнего, неприжатого листа, в пачке листов, при помощи прибора "Flex" (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979. - с.495). Прибор "Flex" устанавливается полкой на лист так, чтобы угловой конец листа вошел в прорезь планки. Поворотом скобы угол листа загибается на 60° до определенного положения. Упругое смещение пластины отмечается индикатором. Прибор снабжается таблицами упругих отклонений для различных материалов и толщин.A known method of technological testing of sheet material for spring after bending the angle of the sheet material, for example, the angle of the upper, non-pressed sheet, in a pack of sheets, using the device "Flex" (Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. L .: Engineering, 1979. - p. 495). The Flex device is mounted on a sheet with a shelf so that the corner end of the sheet enters the slit of the bar. By turning the bracket, the corner of the sheet is bent 60 ° to a certain position. Elastic displacement of the plate is indicated by an indicator. The device is supplied with tables of elastic deviations for various materials and thicknesses.
Недостатки этого способа следующие. Низкие точность и надежность результатов испытания, т.к. прибор невозможно точно зафиксировать в углу листа. Когда после гибки угла этот угол обратно выпрямляется, то в месте изгиба остается неровность, которая может осложнить последующее изготовление деталей из этого листа. Невозможность вручную изогнуть угол достаточно толстого листа. Изгиб листа при помощи данного прибора не соответствует производственным способам гибки листа при помощи пуансона и матрицы штампа.The disadvantages of this method are as follows. Low accuracy and reliability of test results, as the device cannot be accurately fixed in the corner of the sheet. When this angle is straightened back after bending the corner, an unevenness remains at the bend, which can complicate the subsequent manufacture of parts from this sheet. Inability to manually bend a sufficiently thick sheet. Bending a sheet using this device does not correspond to the production methods of bending a sheet using a punch and die matrix.
Известен способ технологического испытания листового материала на пружинение при гибке по Эйлеру. (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979. - с.495). В прибор вставляется полоса в виде образца из листового материала. Далее производится изгиб этой полосы, вставленной в паз поворотно-сменного пуансона прибора с заданным отношением радиуса пуансона к толщине полосы. По шкале отсчитывается угол пружинения для различных отношений радиуса пуансона к толщине полосы и различных углов изгиба.A known method of technological testing of sheet material for spring during bending according to Euler. (Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. L .: Engineering, 1979. - p. 495). A strip is inserted into the device in the form of a sample of sheet material. Next, this strip is bent, inserted into the groove of the rotary-interchangeable punch of the device with a given ratio of the radius of the punch to the thickness of the strip. The spring angle is measured on a scale for various ratios of the punch radius to the strip thickness and various bending angles.
Недостатки этого способа следующие. Низкая точность результатов испытания, т.к. угол определяется визуально по грубой шкале в градусах. Невозможность вручную изогнуть образец из достаточно толстого листа. Изгиб листа при помощи данного прибора не соответствует производственным способам гибки листа при помощи пуансона и матрицы штампа.The disadvantages of this method are as follows. Low accuracy of test results, as the angle is determined visually on a rough scale in degrees. Inability to manually bend a sample from a sufficiently thick sheet. Bending a sheet using this device does not correspond to the production methods of bending a sheet using a punch and die matrix.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу (по технической сущности и достигаемому эффекту) является способ технологического испытания листового материала на пружинение А.Е.Розенбелова (Розенбелов А.Е. Прибор для испытания листового материала на пружинение. Авторское свидетельство СССР 296023, G01N 3/26а, опубл. 12.11.71, бюллетень №8). В этот прибор вставляется полоса в виде образца из листового материала. Далее производится изгиб этой полосы вокруг пуансона с заданным отношением радиуса изгиба к толщине полосы. После освобождения полосы по шкале отсчитывается угол пружинения для различных отношений радиуса изгиба к толщине полосы и различных углов изгиба.The closest analogue to the proposed method (in technical essence and the achieved effect) is the method of technological testing of sheet material for springing A.E. Rozenbelova (Rosenbelov A.E. Device for testing sheet material for springing. USSR copyright certificate 296023,
Недостатки этого способа следующие. Низкая точность результатов испытания, т.к. угол определяется визуально по грубой шкале в градусах. Невозможность вручную изогнуть образец из достаточно толстого листа. Изгиб листа при помощи данного прибора не соответствует производственным способам гибки листа при помощи пуансона и матрицы штампа.The disadvantages of this method are as follows. Low accuracy of test results, as the angle is determined visually on a rough scale in degrees. Inability to manually bend a sample from a sufficiently thick sheet. Bending a sheet using this device does not correspond to the production methods of bending a sheet using a punch and die matrix.
Технической задачей изобретения является разработка нового способа технологического испытания листового материала на пружинение в большей мере, чем известные способы, соответствующего схеме деформирования и формоизменения заготовки в производственных условиях на операциях гибки разнообразных деталей.An object of the invention is the development of a new method of technological testing of sheet material for springing to a greater extent than the known methods, corresponding to the scheme of deformation and shaping of the workpiece in a production environment for bending various parts.
Техническим результатом использования изобретения является обеспечение возможности более точно определить пригодность материала для штамповки деталей повышенной точности на данных операциях.The technical result of the use of the invention is the ability to more accurately determine the suitability of the material for stamping parts of high accuracy in these operations.
Указанный технический результат достигается тем, что по первому варианту способ включает укладку плоского образца в устройство, гибку и разгрузку образца и определение угла пружинения образца, причем для испытания в качестве устройства, используют штамп-прибор (фиг.1) с расположенным вверху пуансоном 4, с цилиндрической рабочей поверхностью, с расположенной внизу матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса r, прижимной плитой 3 и индикатором 7 с осью на расстоянии "а" по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы. Начало отсчета индикатора устанавливают от вертикальной линии рабочего края матрицы 2. Точность изготовления штампа-прибора - повышенная. Из испытуемого материала в виде листа, полосы, рулона или ленты толщиной "s" вырезают плоский образец длиной "L" и шириной "b". Для статистической обработки результатов испытания таких образцов вырезают несколько штук, например шесть, причем образцы могут быть вырезаны вдоль направления прокатки, поперек или под каким-то углом, например 45°, к направлению прокатки. Общая длина плоского образца "L" по средней линии изогнутого образца ABCD, складывающаяся из длины участка АВ для жесткого зажима, рабочей длины "l", которая рассчитывается по средней линии изогнутого участка образца ВСМ по формулеThe specified technical result is achieved by the fact that according to the first embodiment, the method includes laying a flat sample in the device, bending and unloading the sample and determining the spring angle of the sample, and for testing as a device, use a stamp device (Fig. 1) with a
где r - радиус цилиндрической рабочей поверхности матрицы;where r is the radius of the cylindrical working surface of the matrix;
s - толщина материала;s is the thickness of the material;
а - расстояние по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы до оси индикатора и длины спуска MD ниже оси индикатора, чтобы острый подвижный край образца Е не касался рабочей поверхности пуансона в его крайнем нижнем положении и не поднимал образец вверх при подъеме пуансона.and - the vertical distance down from the working plane of the matrix to the axis of the indicator and the descent length MD below the axis of the indicator so that the sharp movable edge of the sample E does not touch the working surface of the punch in its lowest position and does not lift the sample up when the punch is raised.
Данный способ может быть применен не только для испытания листового материала, но и для физического моделирования заданного технологического процесса гибки. В последнем случае целесообразно выдержать постоянство следующих безразмерных параметров процесса и испытания: r/s, b/s, l/s, μ, где μ - коэффициент трения, выбираемый по справочной литературе. Листовой материал модели (образца) и натуры (изгибаемой детали) должен обладать одинаковыми упругими и пластическими свойствами. После такого моделирования оценивается возможность гибки детали с заданными по чертежу отклонениями и параметрами точности. По данному способу можно испытать материал нескольких марок и толщин с различными механическими свойствами и выбрать наиболее подходящий металл с минимальным пружинением. В этом случае необходимо задаться определенными размерами образца и штампа-прибора и оценивать пружинение по результатам испытания.This method can be applied not only for testing sheet material, but also for physical modeling of a given bending process. In the latter case, it is advisable to maintain the constancy of the following dimensionless process and test parameters: r / s, b / s, l / s, μ, where μ is the friction coefficient selected from the reference literature. The sheet material of the model (sample) and nature (of the bent part) should have the same elastic and plastic properties. After such modeling, the possibility of bending the part with the deviations and accuracy parameters specified in the drawing is evaluated. Using this method, it is possible to test the material of several grades and thicknesses with different mechanical properties and choose the most suitable metal with minimal springing. In this case, it is necessary to set the specific dimensions of the sample and the stamp-device and evaluate the springing according to the test results.
Далее образец 1 укладывают на матрицу 2, и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают сверху силой Q при помощи прижимной плиты 3. Силу прижима Q образца создают при помощи болтов, пружин, пневмоцилиндров и других устройств. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4 или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу, рабочая поверхность пуансона 4 входит в контакт с образцом 1 по граничной линии, которая в начальный момент деформирования образца имеет проекцию в виде точки Р (фиг.1). Сила деформирования образца F измеряется приборами прессового оборудования, на котором проводится испытание. Если сила и работа деформирования при гибке широкого образца из толстого высокопрочного листового материала превышает номинальную силу и допустимую работу деформирования данного прессового оборудования, то штамп-прибор устанавливается на более мощное прессовое оборудование.Next, the
Далее пуансон 4 постепенно изгибает образец на угол, близкий к 90°, вокруг закругления матрицы радиуса г в зазор между пуансоном и матрицей. По мере изгиба образца линия контакта рабочей поверхности пуансона с образцом смещается как по поверхности пуансона, так и по поверхности образца. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент (фиг.2), когда линия контакта пуансона с образцом совпадет с горизонтальной плоскостью, в которой находится ось индикатора 7. В этот момент по индикатору определяют горизонтальное отклонение образца g от вертикальной линии края матрицы до точки К контакта индикатора с образцом и по формулеNext, the
где γ - исходный угол отклонения образца от вертикали;where γ is the initial angle of deviation of the sample from the vertical;
g - горизонтальное отклонение образца от вертикальной линии;g is the horizontal deviation of the sample from the vertical line;
а - расстояние по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы до оси индикатора;a is the vertical distance down from the working plane of the matrix to the axis of the indicator;
r - радиус цилиндрической рабочей поверхности матрицы.r is the radius of the cylindrical working surface of the matrix.
Теперь пуансон выводят из контакта с образцом для разгрузки образца (фиг.3), по индикатору определяют горизонтальное отклонение разгруженного образца "с" от вертикальной линии края матрицы за счет пружинения образца и по формуле рассчитывают угол отклонения образца от вертикалиNow the punch is taken out of contact with the sample for unloading the sample (Fig. 3), the horizontal deviation of the unloaded sample "s" from the vertical line of the edge of the matrix is determined by the indicator by springing the sample, and the angle of the sample deviation from the vertical is calculated by the formula
где β - угол отклонения образца от вертикали;where β is the angle of deviation of the sample from the vertical;
с - горизонтальное отклонение разгруженного образца;C is the horizontal deviation of the unloaded sample;
а - расстояние по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы до оси индикатора;a is the vertical distance down from the working plane of the matrix to the axis of the indicator;
r - радиус цилиндрической рабочей поверхности матрицы. r is the radius of the cylindrical working surface of the matrix.
Окончательно угол пружинения 
где α - угол пружинения;where α is the spring angle;
β - угол отклонения образца от вертикали;β is the angle of deviation of the sample from the vertical;
γ - исходный угол отклонения образца от вертикали.γ is the initial angle of deviation of the sample from the vertical.
В безразмерных переменных относительный угол пружинения образца 
Чтобы изгиб образца происходил без его принудительного утонения и для уменьшения отрицательного воздействия на результат испытания сил трения между рабочими поверхностями пуансона и матрицы и поверхностями образца в процессе его деформирования, зазор "z" между пуансоном и матрицей должен быть гарантированно больше номинальной толщины образца "s" с учетом верхнего предельного отклонения Δ. С другой стороны, зазор должен быть минимальным, чтобы угол гибки был как можно ближе к прямому углу в 90°. Величина зазора зависит от толщины и марки материала образца, длины отгибаемой полки и других факторов. Для наиболее распространенных толщин и материалов наименьший предельный зазор zmin задают на 5% больше наибольшей предельной толщины образца (s+Δ), а именно zmin=1,05(s+Δ). Наибольший предельный зазор zmax задают на 20% больше наибольшей предельной толщины образца (s+Δ), а именно zmax=1,2(s+Δ). Если длина отгибаемой полки достаточно велика, например равна 100 номинальным толщинам образца, то даже для наибольшего предельного зазора угол гибки образца весьма близок к 90°, и с погрешностью до 0,2% принимают, что исходный угол γ отклонения образца от вертикали равен нулю, а угол гибки образца равен 90°.In order for the bending of the sample to occur without forced thinning and to reduce the negative impact on the result of testing the friction forces between the working surfaces of the punch and the matrix and the surfaces of the sample during its deformation, the gap "z" between the punch and the matrix must be guaranteed to be larger than the nominal thickness of the sample "s" taking into account the upper limit deviation Δ. On the other hand, the clearance should be minimal so that the bending angle is as close as possible to a right angle of 90 °. The size of the gap depends on the thickness and grade of the material of the sample, the length of the foldable shelf and other factors. For the most common thicknesses and materials, the smallest limit gap z min is set 5% greater than the largest limit thickness of the sample (s + Δ), namely z min = 1.05 (s + Δ). The maximum limit gap z max is set to 20% more than the maximum maximum thickness of the sample (s + Δ), namely z max = 1.2 (s + Δ). If the length of the flanged shelf is sufficiently large, for example, equal to 100 nominal thicknesses of the sample, then even for the largest limit gap the bending angle of the sample is very close to 90 °, and with an error of up to 0.2% it is assumed that the initial angle γ of deviation of the sample from the vertical is zero, and the bending angle of the sample is 90 °.
По второму варианту способ осуществляется следующим образом. На фиг.4 показана схема определения угла пружинения образца по данному варианту после завершения процесса гибки и разгрузки образца. Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с расположенным внизу пуансоном 4 с цилиндрической рабочей поверхностью, с расположенной вверху матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса "r", прижимной плитой 3 и индикатором 7 с осью на расстоянии "а" по вертикали вверх от рабочей плоскости матрицы. Образец 1 укладывают на рабочую поверхность матрицы 2 и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают снизу силой Q при помощи прижимной плиты 3. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4, или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу. Пуансон 4 изгибает образец на угол, близкий к 90°, вокруг закругления матрицы радиуса" "r" в зазор между пуансоном и матрицей. По описанной выше причине величина этого зазора больше номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент, когда линия контакта пуансона с образцом в точке G совпадет с горизонтальной осью индикатора. В этот момент по индикатору определяют горизонтальное отклонение образца "g" от вертикальной линии края матрицы до точки контакта индикатора с образцом и по формуле (2) рассчитывают исходный угол γ отклонения образца от вертикали. Пуансон выводят из контакта с образцом для разгрузки образца, по индикатору определяют горизонтальное отклонение разгруженного образца "с" от вертикальной линии края матрицы за счет пружинения образца и по формуле (3) рассчитывают угол β отклонения образца от вертикали. Окончательно угол пружинения "α" образца толщиной "s" и шириной "b" после изгиба по матрице радиуса "r" на угол, близкий к 90° и равный (90°-γ), рассчитывают по формуле (4).According to the second embodiment, the method is as follows. Figure 4 shows a diagram for determining the spring angle of the sample in this embodiment after completion of the bending and unloading of the sample. For testing, a die is used as a device with a
По третьему варианту способ осуществляется следующим образом. На фиг.5, 6, 7 показаны схемы гибки образца в начальный момент (фиг.5), в конечный момент гибки (фиг.6) и в момент разгрузки образца для определения угла пружинения по данному варианту способа (фиг.7). Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с рабочей частью в виде ролика 8 (фиг.5) с цилиндрической рабочей поверхностью, с матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса "r", прижимной плитой 3 и индикатором 7 с осью на расстоянии "а" по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы. Начало отсчета индикатора устанавливают от вертикальной линии рабочего края матрицы. Плоский образец 1 в виде узкой длинной полосы толщиной "s", шириной "b" и длиной, складывающейся из длины для жесткого зажима, рабочей длины (l) и длины спуска ниже оси индикатора, чтобы острый подвижный край образца не касался рабочей поверхности ролика в его крайнем нижнем положении, укладывают на рабочую поверхность матрицы. Один неподвижный край образца АВ жестко зажимают сверху при помощи прижимной плиты 3, затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному ролику, или только одной матрице, или и ролику и матрице навстречу друг другу. Рабочая поверхность ролика входит в контакт с образцом по граничной линии, изгибает образец вокруг закругления матрицы радиуса "r" в зазор между роликом и матрицей. Величина этого зазора "z" равна толщине образца "s" с учетом верхнего предельного отклонения. По мере изгиба образца ролик обкатывается по образцу и линия контакта рабочей поверхности ролика с образцом смещается как по поверхности ролика, так и по поверхности образца. Вертикальное перемещение ролика прекращают в момент (фиг.6), когда линия контакта ролика с образцом совпадет с горизонтальной осью индикатора. Далее ролик выводят из контакта с образцом для разгрузки образца (фиг.7). По индикатору определяют горизонтальное отклонение "с" разгруженного образца от вертикальной линии края матрицы за счет пружинения образца и по формуле рассчитывают угол пружинения образца толщиной s и шириной b после изгиба по матрице радиуса r на прямой угол, равный 90°According to the third embodiment, the method is as follows. Figure 5, 6, 7 shows a diagram of the bending of the sample at the initial moment (Fig. 5), at the final moment of bending (Fig. 6) and at the time of unloading the sample to determine the spring angle according to this variant of the method (Fig. 7). For testing, a die device with a working part in the form of a roller 8 (Fig. 5) with a cylindrical working surface, with a
где α - угол пружинения;where α is the spring angle;
с - горизонтальное отклонение разгруженного образца от вертикальной линии края матрицы;C is the horizontal deviation of the unloaded sample from the vertical line of the edge of the matrix;
а - расстояние по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы до оси индикатора;a is the vertical distance down from the working plane of the matrix to the axis of the indicator;
r - радиус закругления матрицы.r is the radius of curvature of the matrix.
Предыдущие варианты могут быть использованы в основном для определения угла пружинения образца из достаточно толстого листового материала, когда образец после гибки и разгрузки не изменяет своих размеров под воздействием силы со стороны индикатора. Образец из особо тонкого листового материала толщиной, например, менее 0,5 мм при измерении будет изменять свои размеры под воздействием силы со стороны индикатора. Поэтому для определения угла пружинения после гибки таких тонких листовых материалов разработаны следующие варианты испытания без использования индикатора.The previous options can be used mainly to determine the springing angle of the sample from a sufficiently thick sheet material, when the sample after bending and unloading does not change its size under the influence of force from the side of the indicator. A sample of a particularly thin sheet material with a thickness of, for example, less than 0.5 mm will change its dimensions when measured by the force of the indicator. Therefore, to determine the angle of spring after bending such thin sheet materials, the following test options were developed without the use of an indicator.
По четвертому варианту способ осуществляется следующим образом. На фиг.8 показана схема определения угла пружинения образца по данному варианту после завершения процесса гибки и разгрузки образца. Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с пуансоном 4 с цилиндрической рабочей поверхностью, с матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса "r", прижимной плитой 3 и измерительной линейкой 7 на расстоянии "а" по вертикали вверх от рабочей плоскости матрицы. Применяют измерительную линейку повышенной точности с ценой деления, например, 0,5 мм. Образец 1 укладывают на рабочую поверхность матрицы 2 и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают силой Q при помощи прижимной плиты 3. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4 или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу. Пуансон 4 изгибает образец на угол, близкий к 90°, вокруг закругления матрицы радиуса "r" в зазор между пуансоном и матрицей. По описанной выше причине величина этого зазора больше номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент, когда линия контакта пуансона с образцом совпадет с горизонтальной плоскостью, в которой находится рабочая линия измерительной линейки 7. В этот момент по линейке 7 определяют горизонтальное отклонение образца "g" от вертикальной линии края матрицы до точки пересечения образца с линейкой и по формуле (2) рассчитывают исходный угол "γ" отклонения образца от вертикали. Пуансон выводят из контакта с образцом и разгружают образец, по линейке определяют горизонтальное отклонение разгруженного образца "с" от вертикальной линии края матрицы за счет пружинения образца и по формуле (3) рассчитывают угол β отклонения образца от вертикали. Окончательно угол пружинения "α" образца толщиной "s" и шириной "b" после изгиба по матрице радиуса "r" на угол, близкий к 90° и равный (90°-γ), рассчитывают по формуле (4).According to the fourth embodiment, the method is as follows. On Fig shows a diagram of determining the angle of spring of the sample according to this option after completion of the bending and unloading of the sample. For testing, a die device with a
По пятому варианту способ осуществляется следующим образом. На фиг.9 показана схема определения угла пружинения образца по данному варианту после завершения процесса гибки и разгрузки образца. Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с пуансоном 4 с цилиндрической рабочей поверхностью, с матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса "r", прижимной плитой 3 и транспортиром 7 в виде полукруглой пластинки со шкалой для измерения углов в градусах. Начало отсчета делений по шкале транспортира устанавливают от вертикальной линии рабочего края матрицы и размещают на расстоянии "а" по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы. Применяют транспортир повышенной точности с ценой деления, например, 0,5 градуса. Образец 1 укладывают на рабочую поверхность матрицы 2 и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают силой Q при помощи прижимной плиты 3. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4 или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу. Пуансон 4 изгибает образец на угол, близкий к 90°, вокруг закругления матрицы радиуса "r" в зазор между пуансоном и матрицей. По описанной выше причине величина этого зазора больше номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент, когда линия контакта пуансона с образцом совпадет с горизонтальной плоскостью, в которой находится точка начала отсчета делений по шкале транспортира 7. В этот момент по транспортиру 7 определяют исходный угол "γ" отклонения образца от вертикали. Пуансон выводят из контакта с образцом и разгружают образец, по транспортиру определяют угол "β" отклонения образца от вертикали. Окончательно угол пружинения "α" образца толщиной "s" и шириной "b" после изгиба по матрице радиуса "r" на угол, близкий к 90° и равный (90°-γ), рассчитывают по формуле (4).According to the fifth embodiment, the method is as follows. Figure 9 shows a diagram for determining the spring angle of the sample in this embodiment after completion of the bending and unloading of the sample. For testing, a die device with a
Все предыдущие варианты разработаны для определения угла пружинения после гибки образца на угол, равный 90° или близкий к 90°. Следующий вариант разработан для определения угла пружинения после гибки образца на любой угол от 1 до 90°.All previous options are designed to determine the angle of spring after bending the sample at an angle equal to 90 ° or close to 90 °. The next option is designed to determine the angle of spring after bending the sample at any angle from 1 to 90 °.
По шестому варианту способ осуществляется следующим образом. На фиг, 10, 11 показаны конечный момент гибки образца на заданный угол "θ" (фиг.10) и схема определения угла пружинения образца после его разгрузки (фиг.11). Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с пуансоном 4 с цилиндрической рабочей поверхностью, с матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса "r", прижимной плитой 3 и транспортиром 7 в виде полукруглой пластинки со шкалой для измерения углов в градусах. Начало отсчета делений по шкале транспортира устанавливают от вертикальной линии рабочего края матрицы и размещают на расстоянии "а" по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы. Применяют транспортир повышенной точности с ценой деления, например, 0,5 градуса. Образец 1 укладывают на рабочую поверхность матрицы 2 и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают силой Q при помощи прижимной плиты 3. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4, или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу. Пуансон 4 изгибает образец вокруг закругления матрицы радиуса "r" в зазор между пуансоном и матрицей. По описанной выше причине величина этого зазора больше номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент, когда угол изгиба образца равен заданной величине "θ", определяемой по транспортиру. Далее пуансон выводят из контакта с образцом и разгружают образец и по транспортиру определяют угол пружинения "α" образца толщиной "s" и шириной "b" после изгиба по матрице радиуса "r" на заданный угол "θ".According to the sixth embodiment, the method is as follows. On Fig, 10, 11 shows the final moment of bending the sample at a given angle "θ" (Fig.10) and the scheme for determining the angle of spring of the sample after unloading (Fig.11). For testing, a die device with a
По седьмому варианту способ осуществляется на угол до трещины на образце следующим образом. На фиг.12 показана гибка образца на максимально допустимый угол изгиба θmax в момент образования трещины 8. Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с пуансоном 4 с цилиндрической рабочей поверхностью, с матрицей 2 с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса "r", прижимной плитой 3 и транспортиром 7 в виде полукруглой пластинки со шкалой для измерения углов в градусах. Начало отсчета делений по шкале транспортира устанавливают от вертикальной линии рабочего края матрицы и размещают на расстоянии "а" по вертикали вниз от рабочей плоскости матрицы. Применяют транспортир повышенной точности с ценой деления, например, 0,5 градуса. Образец 1 укладывают на рабочую поверхность матрицы 2 и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают силой Q при помощи прижимной плиты 3. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4, или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу. Пуансон 4 изгибает образец вокруг закругления матрицы радиуса "r" в зазор между пуансоном и матрицей. По описанной выше причине величина этого зазора больше номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент, когда становится видно, как на наружной поверхности образца в месте изгиба начинает появляться трещина 8, по транспортиру 7 определяют максимально допустимый угол изгиба образца θmax до образования трещины. Далее пуансон выводят из контакта с образцом и разгружают образец и по транспортиру определяют угол пружинения "α" образца толщиной "s" и шириной "b" после изгиба по матрице радиуса "r" на угол θmax.In the seventh embodiment, the method is carried out at an angle to the crack on the sample as follows. On Fig shows the bending of the sample to the maximum allowable bending angle θ max at the time of
Если требуется определить вид трещины и характер излома в месте разрушения образца, то в момент начала образования трещины испытание не прекращают и продолжают перемещение пуансона или матрицы и изгиб образца до полного разрушения образца.If it is necessary to determine the type of crack and the nature of the fracture at the point of fracture of the sample, then at the moment the crack begins to form, the test does not stop and the movement of the punch or die and the bending of the sample continue until the sample is completely destroyed.
По восьмому варианту способ осуществляется при гибке на минимальный радиус до трещины на образце следующим образом. На фиг.13 показана гибка образца на угол, близкий к 90°, по минимально допустимому радиусу "rmin" в момент образования трещины 8. Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с пуансоном 4 с цилиндрической рабочей поверхностью, с набором матриц с различными радиусами "r" цилиндрической рабочей поверхности, прижимной плитой 3 и индикатором 7 с осью на расстоянии "а" по вертикали вверх от рабочей плоскости матрицы. Образец 1 укладывают на рабочую поверхность матрицы 2 и неподвижный участок образца АВ жестко зажимают снизу силой Q при помощи прижимной плиты 3. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону 4, или только одной матрице 2, или и пуансону 4 и матрице 2 навстречу друг другу. Пуансон 4 изгибает образец на угол, близкий к 90°, вокруг закругления матрицы радиуса "r" в зазор между пуансоном и матрицей. По описанной выше причине величина этого зазора больше номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Перемещение пуансона или матрицы прекращают в момент, когда линия контакта пуансона с образцом в точке G совпадет с горизонтальной осью индикатора. Если на наружной поверхности образца в месте изгиба отсутствует трещина, то в штамп-прибор устанавливают следующую матрицу с меньшим радиусом "r", аналогично изгибают следующий образец и так до тех пор, когда на наружной поверхности образца в месте изгиба появится трещина для матрицы с минимальным радиусом изгиба "rmin". По индикатору 7 определяют горизонтальное отклонение образца "g" от вертикальной линии края матрицы и по формуле (1) рассчитывают исходный угол "γ" отклонения образца от вертикали, далее пуансон выводят из контакта с образцом для разгрузки образца, по индикатору определяют горизонтальное отклонение "с" разгруженного образца от вертикальной линии края матрицы за счет пружинения образца и по формуле (3) рассчитывают угол "β" отклонения образца от вертикали. Окончательно угол пружинения "α" образца толщиной "s" и шириной "b" после изгиба по матрице с минимальным радиусом rmin до образования трещины на угол, близкий к 90° и равный (90°-γ), рассчитывают по формуле (4).According to the eighth embodiment, the method is carried out when bending to a minimum radius to a crack on the specimen as follows. On Fig shows the bending of the sample at an angle close to 90 °, along the minimum allowable radius "r min " at the time of
Все варианты данного способа испытания соответствуют производственным процессам гибки листового материала при помощи пуансона и матрицы штампа и позволяют с высокой точностью определить угол пружинения и такие предельные параметры, как максимально допустимый угол изгиба и минимально допустимый радиус изгиба до образования трещины на образце, а использование для проведения испытания мощного прессового оборудования дает возможность испытывать образцы большой толщины и ширины, изготовленные из высокопрочных листовых материалов.All variants of this test method correspond to the manufacturing processes of bending sheet material with the help of a punch and a die matrix and allow to determine with high accuracy the spring angle and such limiting parameters as the maximum allowable bending angle and minimum allowable bending radius before cracking on the sample, and use for testing powerful press equipment makes it possible to test samples of large thickness and width, made of high-strength sheet materials.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006101068/28A RU2308697C1 (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Method of testing sheet material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006101068/28A RU2308697C1 (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Method of testing sheet material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2308697C1 true RU2308697C1 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006101068/28A RU2308697C1 (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Method of testing sheet material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308697C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051315A (en) * | 2017-11-03 | 2018-05-18 | 广东长盈精密技术有限公司 | Apparatus for bending |
| CN112161917A (en) * | 2020-10-22 | 2021-01-01 | 贵州理工学院 | Asphalt ultraviolet aging experiment testing device system |
-
2006
- 2006-01-11 RU RU2006101068/28A patent/RU2308697C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051315A (en) * | 2017-11-03 | 2018-05-18 | 广东长盈精密技术有限公司 | Apparatus for bending |
| CN108051315B (en) * | 2017-11-03 | 2020-07-10 | 广东长盈精密技术有限公司 | Bending device |
| CN112161917A (en) * | 2020-10-22 | 2021-01-01 | 贵州理工学院 | Asphalt ultraviolet aging experiment testing device system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106216523B (en) | Stamping die and strain forming capability detection method | |
| JP4808679B2 (en) | Thin plate press die apparatus and press molding method | |
| CN108246845B (en) | Titanium alloy plate isothermal bending process optimization method | |
| JP2009002926A (en) | Method for estimating press-molded state, and method for acquiring coefficient of friction for molding simulation | |
| CN111157157A (en) | Cold-rolled sheet residual stress prediction and measurement method | |
| CN112547838B (en) | Method for testing edge forming limit of metal plate | |
| RU2308697C1 (en) | Method of testing sheet material | |
| RU2333471C2 (en) | Punch-device for testing and method of testing of sheet material for springback and capacity at double-angle bending (versions) | |
| JP5098901B2 (en) | Calculation method of material property parameters | |
| Abeyrathna et al. | An experimental investigation of edge strain and bow in roll forming a V-section | |
| RU2344406C2 (en) | Method of testing spring action and boundary parameters of sheet material during four angle bending with clamping of edges of specimen (versions) | |
| RU2359243C2 (en) | Die instrument for sheet metal testing for spring back and critical parametres at three-point bending (versions) | |
| Wan-Nawang et al. | An experimental study on the springback in bending of w-shaped micro sheet-metal parts | |
| RU2344405C2 (en) | Method of testing spring action and boundary parameters of sheet material during double-angle bending (versions) | |
| CN113790977B (en) | Method for measuring ultimate bending fracture strain of sheet metal | |
| RU2370748C2 (en) | Test procedure for determination of sheet material springing and capacity by double-angle bending with sample ends hold-down (versions) | |
| RU2399036C2 (en) | Punch-device for sheet material spring action testing and ultimate parametres at double-angle bending with sample edge holding down (versions) | |
| CN115427166A (en) | Method for determining necking limit strain of metal sheet | |
| RU2460985C2 (en) | Test method of plate material for springing, and parameter limits at drawing of shell with flange (versions) | |
| RU2362138C2 (en) | Stamping device for testing of sheet material for spring action and limit deformation at quadrangle bending with sample edge clamps (options) | |
| CN212674003U (en) | Length measuring device of tensile test inefficacy sample | |
| CN112345379A (en) | Testing device and testing method for bending resilience characteristic of plate | |
| RU2426979C2 (en) | Procedure for test and assessment of ability of flats to stamping | |
| KR0143494B1 (en) | Measuring apparatus & method for adhesive strength of coating | |
| RU2344404C2 (en) | Method of testing stretching, bending and spring action of sheet material (versions) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080112 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20091027 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120112 |