ASTM E517 |钣金|塑料应变比
钣金成形工序包括简单的弯曲、拉伸和复杂零件的拉深。板材的力学性能对其成形性能有很大影响。成形性是衡量材料在断裂或过度变薄之前所能承受的变形量的指标。确定材料可以变形的程度对于设计可重复的成形操作是必要的。测试进入的板材材料也是必不可少的,因为材料特性可能因线圈而异,影响零件质量和废品率。
在进行ASTM E517之前,阅读相关ASTM出版物中的整个规范是很重要的。
ASTM E517 |钣金|塑料应变比
的塑性应变比, r被认为是钣金可拉伸性的直接衡量标准,对于评价用于深拉成形的材料很有用。r值由试件拉伸时的宽度和纵向应变计算得出。其测定依据ASTM E517板材塑性应变比r标准试验方法。塑性应变比r,由
由式1可知,r值取决于试样受拉时宽度和厚度变化的比值。塑性应变比名称中的“塑性”一词意味着试样被拉到超出其弹性极限,并且在计算中只考虑引起塑性流动的应变。由于很难准确测量厚度的变化,我们假设试样的体积保持恒定,并将纵向应变表示为Et= ln(左owo/ Lfwf).代入E后t代入式1,求倒数以消去负值,则塑性应变比r为
公式2使塑料应变比r可以手动或自动计算,使用两个伸度计,一个测量轴向计长度的变化,另一个测量宽度的变化。如果采用手动方法,在测试之前,用卡尺测量试样的宽度和量规标记之间的距离。然后试样被拉到应变小于最大力(dP=0),然后卸载。最后的宽度和规格长度,然后测量,以确定r值。如果采用自动测试方法,可以对试样进行断裂测试。使极限强度,屈服强度和延伸率计算在同一拉,节省时间和金钱。
R值的误差来源
如果我们对公式2进行误差分析,我们会发现r值对宽度测量误差更敏感。作者曾看到报道的r值误差超过40%。此外,报告的值总是大于真实值。宽度应变误差的两个主要来源是:a)当试样被拉时,试样的边缘沿试样的长度弯曲;和b)用于宽度应变测量的引伸计上的锋利刀口会产生高度集中的应力,导致测量点的局部应变增加。这两种误差来源都会导致更大的宽度应变和更高的r值。每次试验后,应检查试样,以确定它是否保持平坦。除非对卷曲进行补偿,否则r值的错误将持续存在。通过在接触点安装圆形或平面的刀口,可以更容易地消除与锋利刀刃相关的误差(见图4)。
其他需要考虑的事项
对于许多材料,r值在塑性应变范围内保持不变,直到施加到试件上的最大力。然而,对于某些板材材料,r值随施加的轴向应变而变化,因此应与测试应变水平一起报告。由于轧制后的薄板金属呈平面各向异性,试样的取向对测量塑性应变比r有重要意义。因此,试样分别按轧制方向的0o、45o和90o进行切割,每次切割结果都必须报告该方向。
结论
塑性应变比r是较难测量的成形性参数之一,因为它是附加宽度应变测量。由于与测量宽度应变相关的误差,R值误差可达40-50%。每次试验后仔细检查试样,检查卷曲和使用适当的刀口,以获得真实的r值是至关重要的。
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