專利名稱：成形極限曲線檢測用新型壓邊模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種成形極限曲線檢測用新型壓邊模具。應(yīng)用于薄板類材料成形
極限曲線的檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
成形極限曲線——forming limit curves,簡稱FLC，表示金屬薄板類材料在線性 應(yīng)變路徑下所能夠達到的變形程度。 凹模-成形極限曲線檢測中所使用的拉深模具，用于限制材料的流動及獲得合適 的試樣形狀。 壓邊圈-成形極限曲線檢測中所使用的壓料模具，用于限制材料的流動。 凹模和壓邊圈是成形極限曲線檢測設(shè)備的重要組成部分。成形極限曲線是用于 沖壓成形類薄板材料的一個關(guān)鍵性能指標(biāo)。成形極限曲線的檢測可以采用脹形試驗來 進行，脹形試驗中主要有兩種方法來檢測材料的成形極限曲線，分別是Nakajima試驗和 Marciniak試驗(見IS012004-2-"Metallic materials-Sheet and strip-Determination offorming—limit curves—Part 2 -Determination of forming—limit curves inthe laboratory")。兩種試驗方法都要用到壓邊模具，壓邊圈和凹模用于在試驗過程中壓緊材 料，而其上設(shè)置的壓筋用于阻止材料流入凹模內(nèi)。成形極限曲線檢測過程中會用到一系列 不同寬度形狀的試樣，對于平行段寬度大于70mm的試樣，當(dāng)壓邊模具設(shè)計不合理時，試樣 頂部還未達到極限應(yīng)變時就可能已經(jīng)在壓邊部位發(fā)生了破裂，從而導(dǎo)致無法獲取此應(yīng)變路 徑下的有效極限應(yīng)變，所檢測的成形極限曲線就會因為試驗數(shù)據(jù)的不完整性而產(chǎn)生盲區(qū)。 試樣之所以在壓邊部位發(fā)生破裂，主要原因在于試驗過程中隨著試樣的彎曲變 形，試樣在壓邊部位產(chǎn)生了較大的應(yīng)力集中，當(dāng)凹模圓角半徑較小而試樣較厚時，這種板料 彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力集中就非常大，導(dǎo)致試驗過程中壓邊部位的材料先期發(fā)生縮頸破裂，從而 無法準(zhǔn)確獲得需要的試驗數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有FLC試驗的壓邊模具在成形極限曲線檢測過程中 試樣容易在壓邊部位發(fā)生破裂而導(dǎo)致試驗無效的問題，提出了一種成形極限曲線檢測用壓 邊模具。 本實用新型的技術(shù)方案本實用新型的成形極限曲線檢測用新型壓邊模具包括凹 模和壓邊圈，其壓邊圈上的凸環(huán)的截面是直角梯形，直角在外側(cè)；凹模上的凹環(huán)的截面是與 凸環(huán)匹配的直角梯形，直角在外側(cè)。
所述的直角梯形的斜邊與直角邊的夾角13都為30° 。 所述的凹模內(nèi)圓腔與壓模面的角R-A的圓角半徑6 10mm ;凹模上的凹環(huán)的直 角梯形斜邊與壓模面的角R-B的圓角半徑3 5mm ;壓邊圈的凸環(huán)的直角梯形的斜角R_C 的圓角半徑1 3mm ;壓邊圈的凸環(huán)la的直角梯形的直角R_D的圓角半徑0. 5 1mm ;凹模上的凹環(huán)的直角梯形的直角邊與壓料面的直角R-E的圓角半徑0 0. 5mm。本實用新型的優(yōu)點本實用新型的成形極限曲線檢測用壓邊模具采用了梯形的壓
筋形狀，并對關(guān)鍵部位的圓角半徑使用了由大到小的分級設(shè)計，在阻止材料流入凹模的前
提下，可以有效減小試樣在模具這些部位因彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力集中，避免試樣變形過程中
在壓邊部位出現(xiàn)破裂，保證試驗的成功性，提高了成形極限曲線檢測的效率和試驗結(jié)果的
完整性。

圖1是本實用新型的檢測用壓邊模具縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。[0013] 圖2是圖1壓筋局部結(jié)構(gòu)放大圖。[0014] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式圖3是現(xiàn)有技術(shù)剖面結(jié)構(gòu)示意圖l是壓邊圈，la是壓邊圈上的凸環(huán)，其截面是半
圓形；2是凹模，2a是凹模上的凹環(huán)，其截面是方形槽。3是試樣，4是沖頭。 本實用新型的檢測用壓邊模具結(jié)構(gòu)如圖1 :圖1是本實用新型的檢測用壓邊模具
縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型為回轉(zhuǎn)體對稱結(jié)構(gòu)。 l是壓邊圈，la是壓邊圈上的凸環(huán)，其截面是直角梯形，直角在外側(cè)；2是凹模，2a是凹模上的凹環(huán)，其截面是與凸環(huán)la匹配的直角梯形，直角在外側(cè)。斜邊與直角邊的夾角P為30° 。 圖2是壓筋局部結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型的主要的改進在于采用了梯形的壓筋形
狀，并對R-A、 R-B、 R-C、 R-D、 R-E的圓角半徑作了適當(dāng)?shù)囊?guī)定。其中 凹模2內(nèi)圓腔與壓模面的角R-A的圓角半徑6 10mm ; 凹模上的凹環(huán)2a的直角梯形斜邊與壓模面的角R-B的圓角半徑3 5mm ; 壓邊圈的凸環(huán)la的直角梯形的斜角R-C的圓角半徑l 3mm;; 壓邊圈的凸環(huán)la的直角梯形的直角R-D的圓角半徑0. 5 lmm ; 凹模上的凹環(huán)2a的直角梯形的直角邊與壓料面的直角R-E的圓角半徑0
0. 5mm s 通過對R-A、R-B、R-C、R-D、R-E圓角半徑由大到小的分級設(shè)計，可以使試樣在這些部位所受的彎矩和徑向拉力分布變得更加均勻，在阻止材料流入凹模內(nèi)、保證足夠的壓筋阻力的前提下，避免試樣在模具的這些部位因彎曲拉伸產(chǎn)生的應(yīng)力集中而發(fā)生先期破裂。[0025] 凹模和壓邊圈的尺寸適合于材料厚度在2. 5mm以下的金屬薄板，本實用新型涉及到的凹模和壓邊圈主要用于成形極限曲線的檢測。
權(quán)利要求一種成形極限曲線檢測用新型壓邊模具，包括凹模和壓邊圈，其特征在于壓邊圈(1)上的凸環(huán)(1a)的截面是直角梯形，直角在外側(cè)；凹模(2)上的凹環(huán)(2a)的截面是與凸環(huán)(1a)匹配的直角梯形，直角在外側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形極限曲線檢測用新型壓邊模具，其特征在于所述的直角梯形的斜邊與直角邊的夾角P都為30° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形極限曲線檢測用新型壓邊模具，其特征在于凹模(2) 內(nèi)圓腔與壓模面的角(R-A)的圓角半徑6 10mm ;凹模上的凹環(huán)(2a)的直角梯形斜邊與壓模面的角(R-B)的圓角半徑3 5mm;壓邊圈的凸環(huán)(la)的直角梯形的斜角(R_C)的圓角半徑1 3mm ;壓邊圈的凸環(huán)(la)的直角梯形的直角(R_D)的圓角半徑0. 5 1mm ;凹模上的凹環(huán)(2a)的直角梯形的直角邊與壓料面的直角(R-E)的圓角半徑0 0.5mm。
專利摘要本實用新型提供一種成形極限曲線檢測用新型壓邊模具，包括凹模和壓邊圈，其壓邊圈上的凸環(huán)的截面是直角梯形，直角在外側(cè)；凹模上的凹環(huán)的截面是與凸環(huán)匹配的直角梯形，直角在外側(cè)。所述的直角梯形的斜邊與直角邊的夾角β都為30°。所述的凹模內(nèi)圓腔與壓模面的角R-A的圓角半徑6～10mm；凹模上的凹環(huán)的直角梯形斜邊與壓模面的角R-B的圓角半徑3～5mm；壓邊圈的凸環(huán)的直角梯形的斜角R-C的圓角半徑1～3mm；壓邊圈的凸環(huán)的直角梯形的直角R-D的圓角半徑0.5～1mm；凹模上的凹環(huán)的直角梯形的直角邊與壓料面的直角R-E的圓角半徑0～0.5mm。
文檔編號B21D22/20GK201548450SQ200920228940
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者嚴(yán)龍, 凃應(yīng)宏, 李榮鋒, 杜麗影, 祝洪川, 陳士華 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司