杯突試驗測定板料成形極限圖的試驗研究

　　杯突試驗是測定板料成形性能的重要試驗方法之一，通過杯突值來衡量板料的成形性能，已成為一種測定材料成形性的標準試驗。《杯突試驗測定板料成形極限圖的試驗研究》介紹了筆者利用杯突試驗測定了20A鋼板、5A02O鋁板、1Cr18Ni9Ti不銹鋼板等板料在一定加載條件下的成形極限圖，驗證了該方法的可行性。

　　試驗采用的萬能試驗機參數為：最大加載力100kN；力測量精度為示值加減5%；位移分辨率0.001mm；橫梁速度范圍0.005～500mm；橫梁行程1200mm。具體結構圖如下：

　　通過了具體的實驗得到了4種板材的成型性能數據，對試驗的分析如下：

　　(1)杯突試驗所得到成形極限圖與脹形試驗所得到的成形極限圖一致,這一點也符合應力應變分析預測的結果。

　　(2)圖5的臨界區域位置最高,因為其試樣是成形性較好的20A鋼,且其厚度2mm大于其它幾種板料;圖6的臨界區域較圖7高,原因在于雖然為同種板材,但前者厚度是1.5mm,而后者是1mm。

　　(3)由杯突試驗獲得的極限應變點橫向分布范圍較小,其最大范圍是圖5中20A鋼板ε2的范圍為-0.15～0.28,其它幾種板材試樣的ε2范圍都是-0.1～0.2;縱向應變ε1方向的分布范圍都在0.15～0.2之間。作者認為其原因是杯突試驗剛性球頭直徑較小,導致試樣變形區彎曲變形更為劇烈,更容易產生應力集中,以至于不能產生更大的變形。

　　結論：利用杯突試驗能夠獲得與脹形試驗一致的成形極限圖，但所得到的成形極限圖橫向應變數據分布范圍較小，縱向應變數據分布較為分散。