Методы испытаний на глубокую вытяжку
Хорошие свойства деформируемости особенно тонколистового проката очень востребованы. В технологии формования листовые металлы обрабатывают с помощью различных методов: прокатка, свободная ковка, штамповка выдавливанием, прессование выдавливанием, глубокая вытяжка или гибка. При этом из плоской листовой заготовки изделие приводится в свою окончательную форму.
Машины для испытаний на глубокую вытяжку фирмы ZwickRoell определяют необходимые характеристики для обработки листовых металлов с усилиями вытяжки до 1.000 кН. Методы испытаний на глубокую вытяжку определяют характеристики для обработки и переработки металлов и включают в себя такие испытания, как, например, испытания на глубокую вытяжку, испытания на вытяжку стаканчиков или испытания на раскрытие отверстий.
Транспортная техника (особенно автомобильная промышленность) является главным локомотивом для инноваций. Растущие требования к листовым материалам под общим понятием "легкие конструкции" приводят к созданию стальных сплавов высокой и высочайшей прочности, которые при малой деформируемости и высокой способности к упругому восстановлению предъявляют новые требования к глубокой вытяжке и технологическим процессам.
Испытания на вытяжку Испытания на вытяжку стаканчиков Испытания на раскрытие отверстий Другие методы испытаний Запросить консультацию
Типовые методы испытаний при глубокой вытяжке
Типовые методы испытаний на глубокую вытяжку: классическое испытание на вытяжку по Эриксену (ISO 20482) и Ольсену (ISO 20482), испытание на вытягивание стаканчиков для определения фестонистости (ISO 11531 / EN 1669) и испытания на раскрытие отверстий по ISO 16630 с увеличенной насадкой для высокопрочных стальных сплавов.
Особое внимание уделяется определению кривой пограничной деформации по ISO 12004, с помощью которой в ходе двухэтапного эксперимента создается критическая деформация (в процессе испытания), которая затем сравнивается с деформацией, возникающей в реальном изделии, и анализируется. Полученная кривая пограничной деформации или Forming Limit Curve (FLC) помогает оптимизировать процесс обработки еще на стадии проектировании изделия, ускоряя его.
Другие методы испытаний на глубокую вытяжку
Для обеспечения требуемых свойств материалов и корректного протекания процессов формования используются не только специальные испытания листовых металлов на глубокую вытяжку, но и стандартные методы испытаний (например, на растяжение или изгиб).
Испытание на растяжение Двухосное испытание на растяжение Испытание "Draw-Bead" Испытание на 3-точечный изгиб Испытание листовой стали на изгиб Испытание на U-образный изгиб
Испытание на растяжение, включая значения r и n
Зачастую от тонколистовой стали требуется хорошая деформируемость при высокой прочности. Для выявления характеристик деформации листовых металлов в процессе испытания на растяжение определяют значения r и n.
Значение r обозначает вертикальную анизотропию. Для расчета значения r дополнительно измеряется поперечная деформация растягиваемого образца.
Значение n описывает упрочнение – рост напряжения – во время пластичной деформации вплоть до зоны равномерной деформации и определяется из данных напряжения растяжения и значений деформации.
Для определения характеристик в процессе испытания на растяжение фирма ZwickRoell предлагает широкий спектр серийных испытательных систем номиналом до 2.500 кН, с помощью которых можно очень точно проводить испытания с большими усилиями.
Испытание на растяжение по ISO 6892-1 Испытание на растяжение ASTM E8 Определение значения r Определение значения n
Двухосное испытание на растяжение
Особенностью является двухосное испытание на растяжение. С его помощью определяются свойства деформируемости материала. Это испытание применяется преимущественно в области исследований и разработок, в точке пересечения образца можно настраивать и исследовать определенные значения напряжения.
Фирма ZwickRoell производит эти двухосные испытательные машины в соответствии с пожеланиями заказчиков. Измерение деформации в большинстве случаев проводится оптически. Здесь фирма ZwickRoell предлагает различные решения. Для поиска решения способов измерения распределения деформации с высоким разрешением специалисты фирмы ZwickRoell сотрудничают с партнерами.
Испытание "Draw-Bead"
Целью этого испытания является определение коэффициента трения между стальным листом и инструментом для глубокой вытяжки, чтобы затем регламентировать идеальное смазочное средство для данного типа деформации. Это позволяет предотвращать образование трещин и складок, обеспечивая оптимальный процесс глубокой вытяжки.
Приспособление «Draw-Bead» можно просто установить в стандартную испытательную машину. Для испытания стальная полоска с типовыми размерами (300 мм x 30 мм x 2 мм) симметрично зажимается в стандартном верхнем захвате, затем приспособление "Draw-Bead" закрывается. После этого стальная полоска протягивается через приспособление "Draw-Bead". Этот процесс можно автоматически повторять. Количество повторов можно настраивать.
Получение точных и воспроизводимых результатов гарантирует регулируемое цифровым способом усилие прижима приспособления "Draw-Bead". Штампы приспособления можно быстро менять, чтобы работать с различными спецификациями испытаний.
Испытание на изгиб
Испытание на 3-точечный изгиб позволяет не только определять свойства при изгибе, но и визуально анализировать гибочную кромку. Особое значение придается визуальному анализу поведения сварных швов в процессе испытания на изгиб. С помощью различных опций для гибочных приспособления и адаптации к имеющимся захватам специалисты фирмы ZwickRoell решают эту задачу.
Испытание листовой стали на изгиб
Испытание листовой стали на изгиб предназначено для определения угла изгиба кузовной листовой стали с целью получения информации о свойствах деформируемости и склонности металлических материалов к разрушению при формовочных процессах с доминированием изгиба (например, при вальцовке) или при моделировании столкновения.
Такие испытания на 3- или 4-точечный изгиб можно проводить в испытательных машинах AllroundLine с помощью специальных приспособлений.
Испытание на U-образный изгиб
Испытание на U-образный изгиб применяется для анализа лакокрасочных и других покрытий на тонколистовой стали. Его проводят на машине для испытаний на глубокую вытяжку BUP.
Горячее формование
- Закалка под прессом как технология производства в области горячего формования в последние годы приобрела весомое значение для соответствия специфическим требованиям по уменьшению общего веса с увеличением аварийной безопасности.
- Цель этого метода - при уменьшении количества используемого материала достижение такой же или большей прочности деталей из листовой стали, чем при традиционных технологиях формования.
- Многочисленные производители автомобилей используют эти процессы для изготовления структурных элементов кузова (передних и средних стоек, кронштейнов передних и задних бамперов, дверных порогов и усилителей, лонжеронов, релингов и каркасов крыши).
- Горячее формование по сравнению с традиционным является более сложным, оно позволяет в течение более короткого времени производить детали с высокой прочностью, большой геометрической комплексностью и минимальными эффектами упругой отдачи. Образцы извлекаются из конечного продукта, их прочность определяется не только при классическом определении твердости, но также в процессе испытаний на растяжение и изгиб.
