[發明專利]一種金屬板材臨界折彎角的測試方法

在審

• 申請號: 202011451919.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112683652A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 肖文龍;曾為民;曾邵華;賈冬梅;曾松盛;歐云飛
• 申請（專利權）人: 華菱安賽樂米塔爾汽車板有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/04;G01N3/20;G01N1/28
• 代理公司: 長沙心智力知識產權代理事務所(普通合伙) 43233
• 代理人: 鄭志德

本發明公開一種金屬板材臨界折彎角的測試方法，包括如下步驟：首先，制備測試樣品；然后，按照預設的對應關系選擇壓頭，并在所述折彎測試裝置中輸入測試參數；進而，在所述折彎測試裝置中設定所述壓頭施加于所述測試樣品的壓力的初始關閉閾值；再對所述測試樣品按照設定的初始關閉閾值執行彎曲測試，計算此時對應的初始折彎角、并觀察所述測試樣品表面是否開裂；最后，增大或減小所述初始關閉閾值，直至獲得所述測試樣品的臨界折彎角。本發明提供的測試方法可以準確測量金屬板材的臨界折彎角且不受材料強度水平限制；并且不需對現有測試設備的軟件、硬件進行升級，便于在企業推廣應用，指導研發與生產。

技術領域

本發明涉及金屬材料測試技術領域，具體地，涉及一種金屬板材臨界折彎角的測試方法。

背景技術

金屬板材是工業生產中需求量很大的型材之一，廣泛用于建筑、海工、機械制造等行業。金屬板材在實際生產中大多需要經過切割、折彎等機械加工過程，而由于金屬板材的強度相對較高，在折彎過程中折彎處有時會出現微裂紋，嚴重時裂紋擴展形成斷裂。在實際成型過程中，微裂紋的產生不利于零件的成形，在折彎過程中，微裂紋的產生和發展會導致折彎的失敗，微裂紋的存在也影響材料回彈測量的準確性。因此，就需要對金屬板材的表面性能進行預測，預先找到板材的極限(臨界)角度，避免在加工過程中出現表面裂紋。

為此，為測試樣品彎曲外表面裂紋萌生時的折彎角，即臨界折彎角，現有技術中開始出現了數字圖像關聯(DIC)應變測量技術，如圖1所示，該技術是利用反向三點彎曲裝置并結合DIC系統實時監測，直至相機拍攝到樣品彎曲外表面出現裂紋自動停止試驗，此時的折彎角即臨界折彎角。然而該方法雖然可以通過測得裂紋萌生時的折彎角和對應的主應變量來預測板材的開裂，但是，DIC應變測量技術是基于DIC系統拍攝的圖像數據計算出結果，對軟件、硬件要求非常高，設備成本高，不便于推廣應用；此外，計算結果受數據處理方式影響且與手動測量結果偏差較大。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種金屬板材臨界折彎角的測試方法，旨在解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明提出的一種金屬板材臨界折彎角的測試方法，應用于一種折彎測試裝置，該裝置包括壓頭和兩根平行間隙設置的支輥，所述壓頭垂直設置于支輥間隙的上方，所述測試方法包括如下步驟：

制備測試樣品；

按照預設的對應關系選擇壓頭，并在所述折彎測試裝置中輸入測試參數；

在所述折彎測試裝置中設定所述壓頭施加于所述測試樣品的壓力的初始關閉閾值；

對所述測試樣品按照設定的初始關閉閾值執行彎曲測試，計算此時對應的初始折彎角、并觀察所述測試樣品表面是否開裂；

增大或減小所述初始關閉閾值，直至獲得所述測試樣品的臨界折彎角。

優選地，所述測試參數包括支輥半徑、樣品厚度、支輥距離。

優選地，所述折彎角通過如下公式計算：

其中，R：支輥半徑；a：樣品厚度；S：壓頭位移；L：支輥距離。

優選地，在所述增大或減小所述初始關閉閾值，直至獲得所述測試樣品的臨界折彎角的步驟中，具體包括：

若所述測試樣品表面出現開裂，則減小所述初始關閉閾值，設定第一關閉閾值繼續進行彎曲測試，計算此時對應的第一折彎角、并觀察所述測試樣品表面是否開裂；

若所述測試樣品表面出現開裂，則重復上一步驟直至所述測試樣品表面未出現開裂，計算此時對應的臨界折彎角。