专利名称：成形极限曲线检测用新型压边模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种成形极限曲线检测用新型压边模具。应用于薄板类材料成形
极限曲线的检测技术领域。
背景技术：
成形极限曲线——forming limit curves,简称FLC，表示金属薄板类材料在线性 应变路径下所能够达到的变形程度。 凹模-成形极限曲线检测中所使用的拉深模具，用于限制材料的流动及获得合适 的试样形状。 压边圈-成形极限曲线检测中所使用的压料模具，用于限制材料的流动。 凹模和压边圈是成形极限曲线检测设备的重要组成部分。成形极限曲线是用于 冲压成形类薄板材料的一个关键性能指标。成形极限曲线的检测可以采用胀形试验来 进行，胀形试验中主要有两种方法来检测材料的成形极限曲线，分别是Nakajima试验和 Marciniak试验(见IS012004-2-"Metallic materials-Sheet and strip-Determination offorming—limit curves—Part 2 -Determination of forming—limit curves inthe laboratory")。两种试验方法都要用到压边模具，压边圈和凹模用于在试验过程中压紧材 料，而其上设置的压筋用于阻止材料流入凹模内。成形极限曲线检测过程中会用到一系列 不同宽度形状的试样，对于平行段宽度大于70mm的试样，当压边模具设计不合理时，试样 顶部还未达到极限应变时就可能已经在压边部位发生了破裂，从而导致无法获取此应变路 径下的有效极限应变，所检测的成形极限曲线就会因为试验数据的不完整性而产生盲区。 试样之所以在压边部位发生破裂，主要原因在于试验过程中随着试样的弯曲变 形，试样在压边部位产生了较大的应力集中，当凹模圆角半径较小而试样较厚时，这种板料 弯曲产生的应力集中就非常大，导致试验过程中压边部位的材料先期发生縮颈破裂，从而 无法准确获得需要的试验数据。
发明内容本实用新型的目的是针对现有FLC试验的压边模具在成形极限曲线检测过程中 试样容易在压边部位发生破裂而导致试验无效的问题，提出了一种成形极限曲线检测用压 边模具。 本实用新型的技术方案本实用新型的成形极限曲线检测用新型压边模具包括凹 模和压边圈，其压边圈上的凸环的截面是直角梯形，直角在外侧；凹模上的凹环的截面是与 凸环匹配的直角梯形，直角在外侧。
所述的直角梯形的斜边与直角边的夹角13都为30° 。 所述的凹模内圆腔与压模面的角R-A的圆角半径6 10mm ;凹模上的凹环的直 角梯形斜边与压模面的角R-B的圆角半径3 5mm ;压边圈的凸环的直角梯形的斜角R_C 的圆角半径1 3mm ;压边圈的凸环la的直角梯形的直角R_D的圆角半径0. 5 1mm ;凹模上的凹环的直角梯形的直角边与压料面的直角R-E的圆角半径0 0. 5mm。本实用新型的优点本实用新型的成形极限曲线检测用压边模具采用了梯形的压
筋形状，并对关键部位的圆角半径使用了由大到小的分级设计，在阻止材料流入凹模的前
提下，可以有效减小试样在模具这些部位因弯曲而产生的应力集中，避免试样变形过程中
在压边部位出现破裂，保证试验的成功性，提高了成形极限曲线检测的效率和试验结果的
完整性。
图1是本实用新型的检测用压边模具纵向剖视结构示意图。[0013] 图2是图1压筋局部结构放大图。[0014] 图3是现有技术剖面结构示意图。
具体实施方式图3是现有技术剖面结构示意图l是压边圈，la是压边圈上的凸环，其截面是半
圆形；2是凹模，2a是凹模上的凹环，其截面是方形槽。3是试样，4是冲头。 本实用新型的检测用压边模具结构如图1 :图1是本实用新型的检测用压边模具
纵向剖视结构示意图，本实用新型为回转体对称结构。 l是压边圈，la是压边圈上的凸环，其截面是直角梯形，直角在外侧；2是凹模，2a是凹模上的凹环，其截面是与凸环la匹配的直角梯形，直角在外侧。斜边与直角边的夹角P为30° 。 图2是压筋局部结构示意图，本实用新型的主要的改进在于采用了梯形的压筋形
状，并对R-A、 R-B、 R-C、 R-D、 R-E的圆角半径作了适当的规定。其中 凹模2内圆腔与压模面的角R-A的圆角半径6 10mm ; 凹模上的凹环2a的直角梯形斜边与压模面的角R-B的圆角半径3 5mm ; 压边圈的凸环la的直角梯形的斜角R-C的圆角半径l 3mm;; 压边圈的凸环la的直角梯形的直角R-D的圆角半径0. 5 lmm ; 凹模上的凹环2a的直角梯形的直角边与压料面的直角R-E的圆角半径0
0. 5mm s 通过对R-A、R-B、R-C、R-D、R-E圆角半径由大到小的分级设计，可以使试样在这些部位所受的弯矩和径向拉力分布变得更加均匀，在阻止材料流入凹模内、保证足够的压筋阻力的前提下，避免试样在模具的这些部位因弯曲拉伸产生的应力集中而发生先期破裂。[0025] 凹模和压边圈的尺寸适合于材料厚度在2. 5mm以下的金属薄板，本实用新型涉及到的凹模和压边圈主要用于成形极限曲线的检测。
权利要求一种成形极限曲线检测用新型压边模具，包括凹模和压边圈，其特征在于压边圈(1)上的凸环(1a)的截面是直角梯形，直角在外侧；凹模(2)上的凹环(2a)的截面是与凸环(1a)匹配的直角梯形，直角在外侧。
2. 根据权利要求1所述的成形极限曲线检测用新型压边模具，其特征在于所述的直角梯形的斜边与直角边的夹角P都为30° 。
3. 根据权利要求1或2所述的成形极限曲线检测用新型压边模具，其特征在于凹模(2) 内圆腔与压模面的角(R-A)的圆角半径6 10mm ;凹模上的凹环(2a)的直角梯形斜边与压模面的角(R-B)的圆角半径3 5mm;压边圈的凸环(la)的直角梯形的斜角(R_C)的圆角半径1 3mm ;压边圈的凸环(la)的直角梯形的直角(R_D)的圆角半径0. 5 1mm ;凹模上的凹环(2a)的直角梯形的直角边与压料面的直角(R-E)的圆角半径0 0.5mm。
专利摘要本实用新型提供一种成形极限曲线检测用新型压边模具，包括凹模和压边圈，其压边圈上的凸环的截面是直角梯形，直角在外侧；凹模上的凹环的截面是与凸环匹配的直角梯形，直角在外侧。所述的直角梯形的斜边与直角边的夹角β都为30°。所述的凹模内圆腔与压模面的角R-A的圆角半径6～10mm；凹模上的凹环的直角梯形斜边与压模面的角R-B的圆角半径3～5mm；压边圈的凸环的直角梯形的斜角R-C的圆角半径1～3mm；压边圈的凸环的直角梯形的直角R-D的圆角半径0.5～1mm；凹模上的凹环的直角梯形的直角边与压料面的直角R-E的圆角半径0～0.5mm。
文档编号B21D22/20GK201548450SQ200920228940
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者严龙, 凃应宏, 李荣锋, 杜丽影, 祝洪川, 陈士华 申请人:武汉钢铁(集团)公司