1.一种薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:其包括如下步骤:S1、试样加工:将待测试薄钢板加工为多个不同尺寸的圆片试样;
S2、对圆片试样进行拉深试验:利用拉深模具对步骤S1得到的多个不同尺寸的圆片试样进行拉深试验,拉深后,得到多个具有不同边缘压缩程度的筒形件;
步骤S2中的拉深模具包括拉深凹模、拉深压边及拉深凸模,所述拉深凹模安装在压力机上模座中,所述拉深凸模安装在压力机主缸上,所述拉深压边安装在压力机压边缸上,试验时将试样放入拉深压边与拉深凹模之间,压力机压边缸向上运动,将试样压紧,之后压力机主缸向上运动,将试样压入拉深凹模,完成拉深试验过程;
S3、计算压缩量:通过步骤S2拉深后筒形件的内径与步骤S1原始圆片试样外径的尺寸,计算得到薄钢板材料的筒形件边缘的压缩应变量,其中,压缩应变量通过以下公式(1)得到:εp=(dt‑Dp)/Dp (1)式中,εp为压缩应变,Dp为原始坯料直径,dt为拉深后筒形件内径;
S4、扩口试验:将步骤S2得到的不同边缘压缩程度的筒形件,利用扩口模具进行边缘扩口拉伸,直至扩口边缘发生破裂;
步骤S4中的扩口模具包括扩口挡板、扩口压边及扩口凸模,所述扩口挡板安装在压力机上模座中,所述扩口凸模安装在压力机主缸上,所述扩口压边安装在压力机压边缸上,试验时将拉深好的试样倒扣在扩口凸模中心,压力机压边缸向上运动,将扩口挡板压紧,之后压力机主缸向上运动,扩口凸模将试样压在扩口挡板上,利用扩口凸模的曲面将拉深后试样的边缘进行扩口,当压力机位移行程曲线发生突变减小即扩口边缘发生破裂时,停止试验,完成扩口试验过程;
S5、计算拉伸量:通过步骤S4扩口后筒形件的边缘内径与步骤S2筒形件内径的尺寸,计算得到薄钢板材料的筒形件扩口后边缘的拉伸应变量;其中,拉伸应变量通过以下公式(2)得到:εs=(DK‑dt)/DK (2)式中,εs为拉伸应变,dt为拉深后筒形件内径,Dk为扩口后筒形件内径;
S6、绘制薄钢板边缘压缩‑拉伸极限图:将步骤S3中得到的压缩应变量与步骤S5中得到的拉伸应变量绘入坐标系中并连成曲线,得到待测试薄钢板的边缘压缩‑拉伸极限图,并根据边缘压缩‑拉伸极限图进行薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价,根据压缩应变量得到薄钢板的极限拉伸量,计算公式如下式(3)所示:
3 2
y=a*x+b*x+c*x+d (3)
其中,x为薄钢板边缘的压缩应变量,x的取值范围为‑0.6至‑0.2,y为薄钢板的拉伸极限应变量,a、b、c、d分别为根据试验结果拟合的3次多项式系数。
2.根据权利要求1所述的薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:步骤S1中,待测试薄钢板通过冲切、线切割、水刀切割或激光切割的加工方式进行加工得到多个不同尺寸的圆片试样,每一种尺寸的圆片试样的数量为3个或3个以上。
3.根据权利要求1所述的薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:步骤S1中,待测试薄钢板为拉深强度130MPa级以上的材料。
4.根据权利要求1所述的薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:步骤S1中,所述圆片试样的加工尺寸大小与待测试薄钢板材料的极限拉深比相关,选取极限拉深比为
1.2‑2.5的薄钢板进行加工。
5.根据权利要求1所述的薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:步骤S1中,所述圆片试样的厚度为0.5mm‑3.0mm。
6.根据权利要求1所述的薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:步骤S4中,通过识别位移载荷曲线衰减程度或光学在线识别判断扩口边缘是否发生破裂。
7.根据权利要求1所述的薄钢板边缘压缩‑拉伸性能评价方法,其特征在于:扩口凸模的曲面的锥度范围为20°‑80°。