RU2344406C2

RU2344406C2 - Method of testing spring action and boundary parameters of sheet material during four angle bending with clamping of edges of specimen (versions)

Info

Publication number: RU2344406C2
Application number: RU2007105425/28A
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Ананченко (RU); Игорь Юрьевич Ананченко; Александр Анатольевич Кирюшин (RU); Александр Анатольевич Кирюшин; Евгений Васильевич Афанасьев (RU); Евгений Васильевич Афанасьев; Валерий Алексеевич Жарков (RU); Валерий Алексеевич Жарков
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2009-01-20
Also published as: RU2007105425A

Abstract

FIELD: physics; test engineering.

SUBSTANCE: present invention pertains sheet stamping. Bending tests are carried out on two boards of a specimen for any angle up to 90° inclusive, leaving the edges of the specimen flat. A stamping device with dies, matrices and springs is used. The stamping device is fitted in the pressing equipment. The measuring devices are indicators, which are used for high precision measurement of linear and, after calculation, angular parameters of the specimen after unloading.

EFFECT: increased accuracy of testing.

2 cl, 4 dwg

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 не прижатого 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.There is a method of technological testing of sheet material for spring after bending the angle of sheet material, for example, the angle of the upper unpressed sheet in a stack of sheets using the Flex device (Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. L .: Engineering, 1979. - S. 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 springing during bending according to Euler (Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. L .: Mechanical engineering, 1979. - S. 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 3/26, 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. A device for testing sheet material for springing. USSR copyright certificate 296023, G01N 3/26 , publ. 12.11.71, bulletin No. 8). A strip in the form of a sample of sheet material is inserted into this device. Next, this strip is bent around the punch with a given ratio of the bending radius to the strip thickness. After releasing the strip, the spring angle is counted on a scale for various ratios of the bending radius to the thickness of the strip and various bending angles.

Целью изобретения является разработка нового способа технологического испытания листового материала на пружинение и предельные параметры при четырехугловой гибке с прижимом краев образца, в большей мере (чем известные способы) соответствующего схеме деформирования и формоизменения заготовки в производственных условиях на операциях гибки и вытяжки разнообразных деталей и позволяющего более строго определить пригодность материала для штамповки деталей повышенной точности на данных операциях.The aim of the invention is the development of a new method of technological testing of sheet material for springing and limit parameters during four-angle bending with clamping of the edges of the sample, to a greater extent (than known methods) of the corresponding scheme of deformation and shaping of the workpiece under industrial conditions during bending and drawing of various parts and allowing more strictly determine the suitability of the material for stamping parts of high accuracy in these operations.

Поставленная цель достигается тем, что плоский образец в виде узкой длинной полосы укладывают в штамп-прибор, прижимают его края, изгибают его в отверстие между двумя матрицами при помощи пуансона не на проход, а оставляя края образца плоскими и не изогнутыми, и с помощью трех индикаторов определяют параметры пружинения образца в процессе гибки. На фиг.1 показаны два этапа гибки образца в штампе-приборе:This goal is achieved by the fact that a flat sample in the form of a narrow long strip is placed in a die, press its edges, bend it into the hole between the two dies with a punch, not to the passage, but leaving the edges of the sample flat and not curved, and with three indicators determine the parameters of springing of the sample during bending. Figure 1 shows two stages of bending a sample in a stamp device:

I - начало изгиба плоского образца 1, показанного пунктирной линией, пуансоном шириной "р";I - the beginning of the bend of a flat sample 1, shown by a dashed line, a punch with a width of "p";

II - конец изгиба левой и правой полок образца по двум закругленным кромкам пуансона радиуса r_p и двум закругленным кромкам матриц радиуса r_m на максимальные углы, близкие к 90° и равные соответственно 90° - γ и 90° - ω; левый и правый края образца не доходят до закруглений двух матриц радиуса r_m; в этот момент полки образца отклонены от вертикали в зазоре z между пуансоном и двумя матрицами на исходные углы γ и ω.II - the end of the bend of the left and right shelves of the sample along two rounded edges of a punch of radius r _p and two rounded edges of matrices of radius r _m at maximum angles close to 90 ° and equal to 90 ° - γ and 90 ° - ω, respectively; the left and right edges of the sample do not reach the curves of two matrices of radius r _m ; at this moment, the sample shelves are deviated from the vertical in the gap z between the punch and two matrices at the initial angles γ and ω.

Способ осуществляется следующим образом. Из испытуемого материала (в виде листа, полосы, рулона или ленты) вырезают плоский образец 1 в виде узкой длинной полосы толщиной s, шириной b и длиной L, складывающейся из длины под плоским торцом пуансона р-2r_p, длины напротив двух радиусных закруглений пуансона 2(r_р+s/2)π/2 по средней линии образца, длины двух полок изогнутого образца 21, длины напротив двух радиусных закруглений матрицы 2(r_m+s/2)π/2 по средней линии образца и длины оставшихся плоскими не изогнутых краев образца 2m. 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. 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_р/s, r_m/s, b/s, p/s, l/s, L/s, m/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 следующего испытания.The method is as follows. A flat sample 1 is cut out of the test material (in the form of a sheet, strip, roll or tape) in the form of a narrow long strip of thickness s, width b and length L, which is the length under the flat end face of the punch p-2r _p , the length opposite two radial roundings of the punch 2 (r _p + s / 2) π / 2 along the midline of the sample, the length of the two shelves of the curved sample 21, the length opposite two radial curves of the matrix 2 (r _m + s / 2) π / 2 along the midline of the sample and the lengths remaining flat non-curved edges of the sample 2m. For statistical processing of the test results of such samples, several pieces are cut out (for example, six), and the samples can be cut along the rolling direction, across or at some angle (for example, 45 °) to the rolling direction. 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 _p / s, r _m / s, b / s, p / s, l / s, L / s, m / s, μ, where μ is the coefficient of friction 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 results of the next test.

Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с расположенными внизу двумя матрицами 2, 11 с закругленными рабочими кромками радиуса r_m, с расположенным вверху на расстоянии зазора z от каждой матрицы прямоугольным пуансоном 4 с плоским торцом и двумя закругленными рабочими кромками радиуса r_р и двумя прижимами 3, 12 для прижима краевых частей образца. Зазор "у" между матрицами и прижимами обеспечивают прокладками 5, 13.For testing, a die device is used as a device with two dies 2, 11 located at the bottom with rounded working edges of radius r _m , with a rectangular punch 4 with two flat ends and two rounded working edges of radius r _p located at the top of the gap z from each matrix two clamps 3, 12 to clamp the edge parts of the sample. The gap "y" between the matrices and clamps provide gaskets 5, 13.

Для уменьшения отрицательного воздействия на результат испытания сил трения между рабочими поверхностями матриц и прижимов и поверхностями образца в процессе его перемещения во время испытания величина этого зазора "у" должна быть гарантировано больше номинальной толщины образца s с учетом верхнего предельного отклонения Δ. Однако зазор должен быть минимальным, чтобы угол гибки был как можно ближе к прямому углу в 90°. Наименьший предельный зазор "у" задают на 5% больше наибольшей предельной толщины образца s+Δ, а именно у=1,05(s+Δ). Наибольший предельный зазор "у" задают на 20% больше наибольшей предельной толщины образца s+Δ, а именно у=1,2(s+Δ).To reduce the negative impact on the test result of the friction forces between the working surfaces of the dies and clamps and the surfaces of the sample during its movement during the test, the value of this gap “y” must be guaranteed to be greater than the nominal thickness of the sample s taking into account the upper limit deviation Δ. However, the clearance should be kept as small as possible so that the bending angle is as close as possible to a right angle of 90 °. The smallest limit gap "y" is set 5% more than the largest maximum thickness of the sample s + Δ, namely, y = 1.05 (s + Δ). The largest limit gap "y" is set 20% more than the maximum maximum thickness of the sample s + Δ, namely, y = 1.2 (s + Δ).

Под матрицами на уровне середин полок полностью изогнутого образца устанавливают два индикатора 7, 9 с горизонтальными осями и началом отсчета от касательной к наружному контуру полки образца (фиг.1). Эти два индикатора 7, 9 служат для измерения прогиба полок образца от этой касательной до наружного контура полки образца в любой момент испытания до разгрузки образца. Внутри пуансона 4 по его оси симметрии размещают третий индикатор 8 с вертикальной осью. Начало отсчета этого индикатора устанавливают от горизонтальной плоскости торца пуансона 4. Точность изготовления штампа-прибора - повышенная.Under the matrices at the midpoint of the shelves of a completely bent sample, two indicators 7, 9 are installed with horizontal axes and a reference point from the tangent to the outer contour of the sample shelf (Fig. 1). These two indicators 7, 9 are used to measure the deflection of the sample shelves from this tangent to the outer contour of the sample shelf at any time during the test until the sample is unloaded. Inside the punch 4 along its axis of symmetry place the third indicator 8 with a vertical axis. The reference point of this indicator is set from the horizontal plane of the end face of the punch 4. The manufacturing accuracy of the stamp-device is increased.

Плоский образец 1 в виде узкой длинной полосы толщиной s, шириной b и длиной L укладывают на рабочие поверхности двух матриц 2, 11 симметрично относительно вертикальной оси штампа-прибора. Затем на прессе, испытательной машине или вручную задают вертикальное перемещение или только одному пуансону, или только матрицам, или и пуансону и матрицам навстречу друг другу. Рабочие поверхности пуансона и матрицы входят в контакт с образцом и постепенно с увеличивающимся углом изгибают образец вокруг закруглений пуансона и матриц в зазор z между пуансоном и матрицами, оставляя в конце испытания плоскими края образца.A flat sample 1 in the form of a narrow long strip of thickness s, width b and length L is laid on the working surfaces of two matrices 2, 11 symmetrically with respect to the vertical axis of the die. Then, on a press, a testing machine, or manually, a vertical movement is set either to only one punch, or only to the dies, or to the punch and dies towards each other. The working surfaces of the punch and die come into contact with the sample and gradually with increasing angle bend the sample around the curves of the punch and dies in the gap z between the punch and dies, leaving the edges of the sample flat at the end of the test.

По мере изгиба образца боковые поверхности двух изогнутых полок образца касаются двух индикаторов 7, 9 с горизонтальным осями, которые показывают прогибы полок образца после изгиба частиц образца при перемещении на закругления матриц и после спрямления частиц образца при сходе их с матриц. Чтобы в начальный момент гибки образец не смещался по отношению к пуансону и оставался в контакте с пуансоном, его поддерживают снизу подпружиненными толкателями 16. Сила, с которой толкатели воздействуют на образец, небольшая, чтобы не вызвать деформирование образца.As the sample is bent, the side surfaces of two curved sample shelves touch two indicators 7, 9 with horizontal axes, which show deflection of the sample shelves after bending of the sample particles when moving to the curves of the matrices and after straightening the particles of the sample when they exit the matrices. So that at the initial moment of bending the sample does not move with respect to the punch and remains in contact with the punch, it is supported from below by spring-loaded pushers 16. The force with which the pushers act on the sample is small so as not to cause deformation of the sample.

Процесс изгиба образца прекращают, когда ход пуансона h станет равным заданной величине, высота изогнутого образца будет равна h+s, а края образца останутся не изогнутыми плоскими, равными заданной длине m. По формулеThe process of bending the sample is stopped when the stroke of the punch h becomes equal to a given value, the height of the bent sample is equal to h + s, and the edges of the sample remain not curved flat, equal to a given length m. According to the formula

рассчитывают одинаковые исходные углы γ и ω отклонения левой и правой полок образца от вертикали в зазоре z между пуансоном и матрицами при максимальном угле изгиба. Если зазор z слева и справа от пуансона различен, то по формуле (1) для каждого значения зазора z рассчитывают разные исходные углы γ и ω.the same initial angles γ and ω are calculated for the deviations of the left and right shelves of the sample from the vertical in the gap z between the punch and the matrices at the maximum bending angle. If the gap z to the left and right of the punch is different, then, according to formula (1), for each value of the gap z, different initial angles γ and ω are calculated.

По индикаторам 7, 9 определяют исходные прогибы полок образца

и

после их изгиба и спрямления при перемещении во время испытания по закругленной кромке матрицы до разгрузки. По индикатору 8 внутри пуансона 4 определяют исходный прогиб δ′ участка образца под торцом пуансона.The indicators 7, 9 determine the initial deflection of the shelves of the sample

and

after bending and straightening when moving during the test along the rounded edge of the matrix before unloading. The indicator 8 inside the punch 4 determines the initial deflection δ ′ of the sample section under the end of the punch.

Образец вынимают из штампа-прибора. Образец разгружается и под воздействием упругих деформаций его изогнутые полки начинают расходиться в четырех углах, как показано на фиг.2. Образец укладывают в контрольное приспособление и при помощи измерительных приборов определяют углы β и ϕ отклонения полок образца от вертикали, углы λ и η отклонения краев образца от горизонтали, прогибы полок образца после разгрузки

,

и прогиб образца под торцом пуансона δ''.The sample is removed from the stamp instrument. The sample is unloaded and under the influence of elastic deformations, its curved shelves begin to diverge at four angles, as shown in figure 2. The sample is placed in the control device and using measuring instruments determine the angles β and ϕ of the deviation of the sample shelves from the vertical, the angles λ and η of the deviation of the edges of the sample from the horizontal, the deflection of the sample shelves after unloading

,

and deflection of the sample under the end face of the punch δ ''.

Окончательно, два угла пружинения α и φ двух полок образца толщиной s, шириной b и длиной L после изгиба по закругленным кромкам пуансона и матриц на углы, близкие к 90° и равные соответственно 90° - γ и 90° - ω, рассчитывают по формуламFinally, two springing angles α and φ of two sample shelves of thickness s, width b and length L after bending along the rounded edges of the punch and dies at angles close to 90 ° and equal to 90 ° - γ and 90 ° - ω, respectively, are calculated by the formulas

,

Действительные прогибы δ₁, δ₂ у обоих полок образца после их изгиба и спрямления при перемещении во время испытания по закругленной кромке матрицы и после разгрузки рассчитываются по формуламThe actual deflections δ ₁ , δ ₂ for both shelves of the sample after bending and straightening during movement along the rounded edge of the matrix and after unloading are calculated by the formulas

,

Действительный прогиб образца δ под торцом пуансона равенThe actual deflection of the sample δ under the end face of the punch is

В безразмерных переменных относительные углы пружинения образца

и

рассчитывают как отношение угла пружинения к углу изгиба по формуламIn dimensionless variables, the relative spring angles of the sample

and

calculated as the ratio of the spring angle to the bending angle according to the formulas

,

В безразмерных переменных относительные прогибы δ₁, δ₂ у обоих полок образца рассчитывают по формуламIn dimensionless variables, the relative deflections δ ₁ , δ ₂ for both shelves of the sample are calculated by the formulas

,

Относительный прогиб δ участка образца под торцом пуансона рассчитывают по формулеThe relative deflection δ of the sample section under the end face of the punch is calculated by the formula

На производстве, при проектировании технологических процессов листовой штамповки деталей, из рассчитанных в результате испытания двух углов пружинения

и

для двух симметричных полок образца, а также двух прогибов

и

для этих же полок образца учитывают либо максимальное значение, либо минимальное, либо среднее в зависимости от технических условий на деталь.In production, when designing technological processes for sheet stamping of parts, calculated from the test of two spring angles

and

for two symmetrical shelves of the sample, as well as two deflections

and

for the same sample shelves, either the maximum value, or the minimum, or average, depending on the technical conditions for the part, is taken into account.

Чтобы изгиб образца происходил без его принудительного утонения, зазор z между пуансоном и каждой из матриц должен быть равен или больше номинальной толщины образца s с учетом верхнего предельного отклонения Δ. Наименьший предельный зазор z_min задают равным наибольшей предельной толщине образца s+Δ, а именно z_min=s+Δ. Наибольший предельный зазор z_max должен быть минимальным, чтобы угол гибки был как можно ближе к прямому углу в 90°. Величина наибольшего предельного зазора z_max зависит от толщины и марки материала образца, длины отгибаемых полок и других факторов. Для наиболее распространенных толщин и материалов наибольший предельный зазор z_max задают на 20% большим наибольшей предельной толщины образца s+Δ, а именно z_max=1,2(s+Δ). Если испытывают образец с действительной толщиной s+Δ в штампе-приборе с действительным зазором s+Δ, то углы гибки полок образца равны ровно 90°. Если длина отгибаемых полок достаточно велика, например равна 100 номинальным толщинам образца, то даже для наибольшего предельного зазора углы гибки полок образца весьма близки к 90°, и с погрешностью до 0,2% принимают, что исходные углы γ и ω отклонения полок образца от вертикали равны нулю, а углы гибки обоих полок образца равны 90°.To bend the sample without forced thinning, the gap z between the punch and each of the dies should be equal to or greater than the nominal thickness of the sample s, taking into account the upper limit deviation Δ. The smallest limit gap z _{min is} set equal to the largest limit thickness of the sample s + Δ, namely z _min = s + Δ. The maximum limit gap z _max should be minimal so that the bending angle is as close as possible to a right angle of 90 °. The magnitude of the maximum limit gap z _max depends on the thickness and grade of the material of the sample, the length of the foldable shelves and other factors. For the most common thicknesses and materials, the maximum limit gap z _{max is} set to 20% greater than the maximum maximum thickness of the sample s + Δ, namely z _max = 1.2 (s + Δ). If a sample with an actual thickness s + Δ is tested in a die with an actual clearance s + Δ, then the bending angles of the sample shelves are exactly 90 °. If the length of the foldable shelves is large enough, for example, equal to 100 nominal thicknesses of the sample, then even for the greatest limit gap the bending angles of the sample shelves are very close to 90 °, and with an error of up to 0.2% it is assumed that the initial angles γ and ω of the deviation of the sample shelves from verticals are zero, and the bending angles of both shelves of the sample are 90 °.

По варианту 2 (фиг.3) образец укладывают не на матрицы, а на прижимы, и способ осуществляется следующим образом. Из испытуемого материала (в виде листа, полосы, рулона или ленты) вырезают плоский образец 1 в виде узкой длинной полосы толщиной s, шириной b и длиной L. Для испытания в качестве устройства используют штамп-прибор с расположенными вверху двумя матрицами 2, 11 с закругленными рабочими кромками радиуса r_m, с расположенным внизу на расстоянии зазора z от каждой матрицы прямоугольным пуансоном 4 с плоским торцом и двумя закругленными рабочими кромками радиуса r_p и двумя прижимами 3, 12 краевых частей образца. Зазор между матрицами и прижимами обеспечивают прокладками 5, 13 толщиной, большей номинальной толщины образца с учетом верхнего предельного отклонения. Прижимы 3, 12 опирают через толкатели 17 на пружины штампа-прибора или подушку пресса. Штамп-прибор оснащают двумя индикаторами 7, 9 с горизонтальным осями на расстоянии "а" по вертикали вверх от рабочих поверхностей двух матриц 2, 11. Начало отсчета этих индикаторов устанавливают от касательной к наружному контуру стенки образца (фиг.3). Внутри пуансона 4 по его оси симметрии размещают третий индикатор 8 с вертикальной осью. Начало отсчета этого индикатора устанавливают от горизонтальной плоскости торца пуансона 4.According to option 2 (figure 3), the sample is placed not on the matrix, but on the clamps, and the method is as follows. A flat sample 1 is cut out of the test material (in the form of a sheet, strip, roll or tape) in the form of a narrow long strip of thickness s, width b and length L. For testing, a die device with two matrices located at the top 2, 11 s is used. rounded working edges of radius r _m , with a rectangular punch 4 with a flat end and two rounded working edges of radius r _p and two clamps 3, 12 of the edge parts of the specimen located below at a distance of the gap z from each matrix. The gap between the dies and the clamps is provided by spacers 5, 13 with a thickness greater than the nominal thickness of the sample, taking into account the upper limit deviation. The clamps 3, 12 are supported through the pushers 17 on the spring of the stamp-device or press pad. The stamp device is equipped with two indicators 7, 9 with horizontal axes at a distance "a" vertically up from the working surfaces of the two matrices 2, 11. The reference point of these indicators is set from the tangent to the outer contour of the sample wall (Fig. 3). Inside the punch 4 along its axis of symmetry place the third indicator 8 with a vertical axis. The reference point of this indicator is set from the horizontal plane of the end face of the punch 4.

Плоский образец 1 в виде узкой длинной полосы толщиной s, шириной b и длиной L укладывают на прижимы 3,12 симметрично относительно вертикальной оси штампа-прибора. Затем проводят испытание и измеряют испытанный образец (фиг.4) аналогично тому, как делают по варианту 1.A flat sample 1 in the form of a narrow long strip of thickness s, width b and length L is laid on clamps 3.12 symmetrically with respect to the vertical axis of the stamp-device. Then carry out the test and measure the tested sample (figure 4) in the same way as do option 1.

Аналогично по этим вариантам за счет изменения зазора между пуансоном и матрицами и хода пуансона или матриц изменяют угол изгиба полок образца и определяют такой предельный параметр, как максимально допустимый до трещины угол изгиба. За счет использования наборов пуансонов и матриц с различными радиусами и кривыми закруглений определяют такой предельный параметр, как минимально допустимый до трещины радиус изгиба. Если требуется определить вид трещины и характер излома в месте разрушения образца, то за счет указанных факторов доводят образец до полного разрушения.Similarly, according to these options, by changing the gap between the punch and the dies and the stroke of the punch or dies, the bending angle of the sample shelves is changed and such a limit parameter is determined as the maximum bending angle allowed for the crack. Through the use of sets of punches and dies with different radii and rounding curves, one determines such a limiting parameter as the minimum bending radius that is allowed to a crack. If it is required to determine the type of crack and the nature of the fracture at the fracture site of the sample, then due to these factors the sample is brought to complete fracture.

Все варианты данного способа испытания соответствуют производственным процессам гибки листового материала при помощи пуансона, матрицы и прижимов штампа и позволяют с высокой точностью определить угол пружинения и предельные параметры гибки. Использование для проведения испытания мощного прессового оборудования дает возможность применять 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, die and die clamps and allow to determine the spring angle and ultimate bending parameters with high accuracy. The use of powerful press equipment for testing makes it possible to use samples of large thickness and width made from high-strength sheet materials.

Claims

1. The method of testing sheet material for spring and limit parameters during four-angle bending with clamping of the edges of the sample, which includes laying a flat sample in the device, bending and unloading the sample and determining the spring angle of the sample, characterized in that the bending of two shelves of the sample is carried out at an angle equal to or close to 90 °, for a test as a device using device-stamped with a rectangular punch disposed above a flat end face and two rounded leading edge radius r _p, c arranged on the bottom pa standing z clearance on each side of the punch two matrices with a rounded leading edge radius r _m, with two clamps edge portions of the sample, a gap between the dies and clamps provide spacers thickness greater than the nominal thickness of the sample, taking into account the upper limit deviation, two indicators with horizontal axes under the matrices at the level of the midpoints of the shelves of the bent sample to measure the deflection of each shelf of the sample at any time during the test until the sample is unloaded, the reference point of each indicator is set from which is tangent to the external contour of the corresponding sample shelf, with an indicator with a vertical axis inside the punch along its axis of symmetry, the reference point of this indicator is set from the horizontal plane of the punch end face, a flat sample in the form of a narrow long strip of thickness s, width b and length L, which is the length of the flat end face of the p-p-2r _p punch, the length opposite two radial curvatures of the punch 2 (r _p + s / 2) π / 2 along the midline of the sample, the length of the two shelves of the curved sample 21, the length opposite the two radial curvatures of the matrix 2 (r _m + s / 2) π / 2 p the midline of the specimen and the length of the non-curved edges of the specimen 2m are laid on the working surfaces of two matrices symmetrically with respect to the vertical axis of the die, then the vertical movement is set on the press, testing machine or manually, or only to one punch, or only to dies, or to the punch and dies towards each other, the working surface of the punch and dies are in contact with the sample and with a gradually increasing angle bend some portions of the sample around the punch curvature radius r _p, and other portions of samples bent around the curvature matrix radius r _m, move these portions of rounding and flow straightener when coming off of curvature in two gaps between the punch and the matrix, the quantity of each of these gaps is equal to or greater than the nominal thickness of the sample, taking into account the upper limit deviation, the sample bending process is stopped, when the stroke of the punch h becomes equal to a given value, the height of the curved sample will be equal to h + s, and the edges of the sample will remain not curved and flat, according to the formula γ = ω = arctan [(zs) / (hr _p -r _m -s)] calculate identical initial angles γ and ω the deviations of the left and right shelves of the sample from the vertical in the gap z between the punch and the dies at the maximum bending angle, the initial deflections of the sample shelves are determined by two indicators with horizontal axes

and

after their bending and straightening when moving along the rounded edge of the matrix before unloading, the initial deflection δ ′ of the sample section under the end face of the punch is determined by the indicator inside the punch, the sample is removed from the die, the sample is unloaded and its curved shelves begin to diverge in four corners, the sample is placed in a control device and using measuring instruments determine the angles β and ϕ of the deviation of the sample shelves from the vertical, the angles λ and η of the deviation of the flat edges of the sample from the horizon Ali, deflections shelves sample after discharge

,

and deflection of the sample under the end face of the punch δ ″, finally, two spring angles α and φ of two sample shelves of thickness s, width b and length L after bending along the rounded edges of the punch and dies at angles close to 90 ° and equal to 90 ° - γ, respectively and 90 ° - ω, calculated by the formulas α = β-γ, φ = ϕ-ω, the actual deflections δ ₁ , δ ₂ for both shelves of the sample after bending and straightening during movement along the rounded edge of the matrix during the test and after unloading according to the formulas

,

and the actual deflection of sample 8 under the end of the punch is calculated by the formula δ = δ ″ -δ ′.

2. The method of testing sheet material for spring and limit parameters during four-angle bending with clamping of the edges of the sample, which includes laying a flat sample in the device, bending and unloading the sample, and determining the spring angle of the sample, characterized in that a die is used as a device for testing located at the bottom of a rectangular flat faced punch and two rounded leading edge radius r _p, arranged with the top clearance at a distance z from each side of the punch with two matrices zakrug ennymi working edges radius r _m, with two clamps edge portions of the sample, a gap between the dies and clamps provide spacers thickness greater than the nominal thickness of the sample, taking into account the upper limit deflection nips supported via push rods on springs or cushion press, two indicators with horizontal axes on matrices to the level of the midpoints of the shelves of the bent sample to measure the deflection of each shelf of the sample at any time during the test until the sample is unloaded, the reference point of each indicator is set from the tangent which is adjacent to the outer contour of the corresponding sample shelf, with an indicator with a vertical axis inside the punch along its axis of symmetry, the reference point of this indicator is set from the horizontal plane of the punch end, a flat sample in the form of a narrow long strip of thickness s, width b and length L is laid on the clamps symmetrically with respect to the vertical axis of the stamp-device, then conduct the test according to option 1.