的R2值為0.7575那么低，但是在使板厚方向的應(yīng)變梯度為橫軸的情況下，如圖14所示，近似直線LlO的R2值高達(dá)0.9216，是優(yōu)選的。在使將徑向的應(yīng)變梯度與板厚方向的應(yīng)變梯度相加后的值為橫軸的情況下，如圖15所示，徑向的影響系數(shù)a的最佳值為0，由此，近似直線Lll的R2值為0.9216，其結(jié)果與圖14的情況相同。
[0102]如上所述，在考慮了徑向的應(yīng)變梯度與板厚方向的應(yīng)變梯度這雙方的情況下，能夠最高精度地高精度地預(yù)測(cè)伸展凸緣極限應(yīng)變，但是，即使在僅考慮板厚方向的應(yīng)變梯度的情況下，也能夠足夠高精度地預(yù)測(cè)伸展凸緣極限應(yīng)變。
[0103]在利用公式表達(dá)僅考慮板厚方向的應(yīng)變梯度的伸展凸緣的極限應(yīng)變確定方法中，只要使實(shí)施方式I中說明的考慮到徑向和板厚方向的量的式(I)中的徑向的應(yīng)變梯度的系數(shù)a為O即可。具體而言，可以表達(dá)為使式(I)的系數(shù)a為O的下式(5)。
[0104]ε 01im= A〔b.Δ ε 0 / Δ t〕+c...(5)
[0105]并且，此外作為一般化的式子，在式(4)中，通過設(shè)為a’ = O而得到下式(6)。
[0106]ε 01im= b，- {Δε J Δ t}n++c...(6)
[0107]當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于板厚2.0mm以上的金屬板的伸展凸緣變形時(shí)能夠以更高精度確定伸展凸緣極限應(yīng)變。
[0108]【實(shí)施例】
[0109]關(guān)于本發(fā)明的伸展凸緣的極限應(yīng)變確定方法的效果，根據(jù)具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖參照?qǐng)D16至圖18。在圖16至圖18中以僅改變橫軸的方式將在板厚3.2mm的由鋼種F構(gòu)成的金屬板中使用圓錐沖頭3和圓筒沖頭5來進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn)的結(jié)果圖表化。在圖16至圖18中，縱軸表示伸展凸緣極限應(yīng)變。圖16作為發(fā)明例，橫軸表示將徑向的應(yīng)變梯度與板厚方向的應(yīng)變梯度相加后的值(α.Λ ε e/Ar+b-A ε 0/At) (mm1)。圖17作為比較例，橫軸表示徑向的應(yīng)變梯度(Λ ε θ/Δγ) (mm1)。并且，圖18作為另一發(fā)明例，橫軸表示板厚方向的應(yīng)變梯度(Δ ε e/At) (mm1)的圖。
[0110]在圖16中根據(jù)各試驗(yàn)結(jié)果生成的近似直線L12由式:y = 7.94x+0.35表示(相當(dāng)于實(shí)施方式I的實(shí)驗(yàn)式)。近似直線L12的決定系數(shù)R2值為0.97，良好地近似各試驗(yàn)結(jié)果。另一方面，在圖17中根據(jù)各試驗(yàn)結(jié)果生成的近似直線L13由式:y = 5.29x+0.32表示，R2值為0.85。并且，在圖18中根據(jù)各試驗(yàn)結(jié)果生成的近似直線L14由式:y = 9.48x+0.42 (相當(dāng)于實(shí)施方式2的實(shí)驗(yàn)式)表示，R2值為0.90。
[0111]這樣，圖16所示的近似直線L12的R2值最高，其次是圖18所示的近似直線L14的R2值高，圖17所示的近似直線L13的R2值為最低值。作為近似直線L14的R2值低于近似曲線12的R2值的理由，認(rèn)為是由于鋼種F是容易沿徑向產(chǎn)生裂紋的鋼種，因此徑向的應(yīng)變梯度的影響變大。不過，實(shí)際驗(yàn)證了 R2值的值比僅考慮徑向的近似曲線L13的R2值更高，比僅考慮徑向的現(xiàn)有方法具有更高精度。
[0112]如上所述，近似直線L12(相當(dāng)于實(shí)施方式I的實(shí)驗(yàn)式)最好地近似了各試驗(yàn)結(jié)果，由于只要根據(jù)表示近似直線L12的實(shí)驗(yàn)式就能夠以高精度求出伸展凸緣極限應(yīng)變，因此，能夠高精度地進(jìn)行不可沖壓成型的判定。
[0113]在上述的說明中，關(guān)于應(yīng)變梯度的計(jì)算，設(shè)定剪切邊緣近旁的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行計(jì)算。具體而言，設(shè)定板厚的2倍左右的區(qū)域，關(guān)于徑向的應(yīng)變梯度，按照板厚中心換算來計(jì)算從板緣到內(nèi)部方向的應(yīng)變梯度，板厚方向的應(yīng)變梯度使用了該區(qū)域內(nèi)的徑向應(yīng)變的平均值。
[0114]不過，對(duì)計(jì)算應(yīng)變梯度的設(shè)定區(qū)域的計(jì)算精度帶來的影響因材料而不同。因此，優(yōu)選按照材料適當(dāng)變更設(shè)定區(qū)域而求出實(shí)驗(yàn)式，在將該實(shí)驗(yàn)式用于判定實(shí)際部件可否沖壓成型的情況下，在相同區(qū)域計(jì)算應(yīng)變梯度從而進(jìn)行可否判定。發(fā)明者們確認(rèn)了:在大多情況下，通過將板厚左右、板厚的2倍左右的區(qū)域、或者5_左右、7_左右這樣的固定值的區(qū)域作為計(jì)算應(yīng)變梯度的區(qū)域，能夠?qū)嶋H應(yīng)用而不會(huì)大幅度降低實(shí)驗(yàn)式的精度。
[0115]并且，關(guān)于板厚方向的應(yīng)變梯度，采用板厚方向的最接近板緣的部位(最邊緣部)的應(yīng)變梯度的情況不管怎樣都與采取區(qū)域內(nèi)的平均值的情況相比趨勢(shì)幾乎不變。因此，為了簡(jiǎn)單地進(jìn)行計(jì)算，也可以采用最邊緣部的板厚方向應(yīng)變梯度。在該情況下，使求出實(shí)驗(yàn)式的情況與實(shí)際部件的可否沖壓成型判定的情況相同，即，如果在求出實(shí)驗(yàn)式的情況下采用最邊緣部的板厚方向應(yīng)變梯度，則在判定實(shí)際部件的可否沖壓成型的情況下也采用最邊緣部的板厚方向應(yīng)變梯度是很重要的。
[0116]此外，按照鋼種、板厚預(yù)先求出極限線，生成數(shù)據(jù)庫(kù)，如果使用該數(shù)據(jù)庫(kù)來判定實(shí)際部件的伸展凸緣成型性，則不需要在進(jìn)行判定前逐一生成極限線。此時(shí)，考慮材料的每個(gè)批次的偏差等，在極限線上設(shè)置安全率，也能夠進(jìn)行更安全側(cè)的判定。
[0117]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0118]根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地預(yù)測(cè)板厚較厚的金屬板的沖壓成型中的伸展凸緣極限應(yīng)變。
[0119]標(biāo)號(hào)說明
[0120]LI?L14:近似直線；1:金屬板；3:圓錐沖頭；3a:傾斜部；5:圓筒沖頭；7:裂紋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伸展凸緣的極限應(yīng)變確定方法，使用在施加了載荷時(shí)從金屬板端部朝向內(nèi)部方向的應(yīng)變梯度和與載荷方向交叉的金屬板的板厚方向的應(yīng)變梯度，以滿足下式的關(guān)系的方式確定伸展凸緣極限應(yīng)變，ε Olim= A〔a.Δ ε J Δ r+b.Δ ε J At) +c其中，ε eiim:伸展凸緣極限應(yīng)變(板緣正切方向) Δ ε 0/ΔΓ:內(nèi)部方向的應(yīng)變梯度 Δ ε e/At:板厚方向的應(yīng)變梯度 A、a、b:影響系數(shù) c:應(yīng)變梯度為O (零)的情況下的極限應(yīng)變。
2.一種伸展凸緣的極限應(yīng)變確定方法，使用在施加了載荷時(shí)與載荷方向交叉的金屬板的板厚方向的應(yīng)變梯度，以滿足下式的關(guān)系的方式確定伸展凸緣極限應(yīng)變，ε 01im= A〔b.Δ ε Θ/Δ t) +c 其中，ε eiim:伸展凸緣極限應(yīng)變(板緣正切方向) Δ ε e/At:板厚方向的應(yīng)變梯度 A、b:影響系數(shù) c:應(yīng)變梯度為O (零)的情況下的極限應(yīng)變。
3.一種可否沖壓成型判定方法，判定金屬材料可否進(jìn)行沖壓成型，其包含如下工序: 伸展凸緣極限應(yīng)變獲取工序，使用金屬材料，改變初始孔徑和擴(kuò)孔用沖頭形狀而進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn)，求出剪切邊緣處的伸展凸緣極限應(yīng)變； 徑向應(yīng)變梯度檢測(cè)工序，求出所述擴(kuò)孔試驗(yàn)后的剪切邊緣近旁的初始孔的徑向應(yīng)變梯度； 板厚方向應(yīng)變梯度檢測(cè)工序，求出所述擴(kuò)孔試驗(yàn)后的剪切邊緣近旁的板厚方向應(yīng)變梯度；以及 判定工序，使用在所述伸展凸緣極限應(yīng)變獲取工序中得到的伸展凸緣極限應(yīng)變、在徑向應(yīng)變梯度檢測(cè)工序中得到的徑向應(yīng)變梯度以及在板厚方向應(yīng)變梯度檢測(cè)工序中得到的板厚方向應(yīng)變梯度，求出表示伸展凸緣極限應(yīng)變?chǔ)?eiim與將徑向應(yīng)變梯度和板厚方向應(yīng)變梯度相加后的值〔&.Δε0/ΛΓ+?3.Δε0/Λ?〕之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)式，使用該實(shí)驗(yàn)式判定可否進(jìn)行產(chǎn)生伸展凸緣應(yīng)變的沖壓成型。
4.一種可否沖壓成型判定方法，判定金屬材料可否進(jìn)行沖壓成型，其包含如下工序: 伸展凸緣極限應(yīng)變獲取工序，使用金屬材料，改變初始孔徑和擴(kuò)孔用沖頭形狀而進(jìn)行擴(kuò)孔試驗(yàn)，求出剪切邊緣處的伸展凸緣極限應(yīng)變； 板厚方向應(yīng)變梯度檢測(cè)工序，求出所述擴(kuò)孔試驗(yàn)后的剪切邊緣近旁的板厚方向應(yīng)變梯度；以及 判定工序，使用在所述伸展凸緣極限應(yīng)變獲取工序中得到的伸展凸緣極限應(yīng)變和在板厚方向應(yīng)變梯度檢測(cè)工序中得到的板厚方向應(yīng)變梯度，求出表示伸展凸緣極限應(yīng)變?chǔ)?01im與板厚方向應(yīng)變梯度〔b.Λ ε Θ/Δ?)之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)式，使用該實(shí)驗(yàn)式判定可否進(jìn)行產(chǎn)生伸展凸緣應(yīng)變的沖壓成型。
【專利摘要】本發(fā)明的伸展凸緣的極限應(yīng)變確定方法的特征在于，使用在施加了載荷時(shí)從金屬板端部朝向內(nèi)部方向的應(yīng)變梯度和與載荷方向交叉的金屬板的板厚方向的應(yīng)變梯度，以滿足下式的關(guān)系的方式確定伸展凸緣極限應(yīng)變。εθlim＝A〔a·Δεθ/Δr+b·Δεθ/Δt〕+c其中，εθlim：伸展凸緣極限應(yīng)變(板緣正切方向)Δεθ/Δr：內(nèi)部方向的應(yīng)變梯度Δεθ/Δt：板厚方向的應(yīng)變梯度A、a、b：影響系數(shù)c：應(yīng)變梯度為0(零)的情況下的極限應(yīng)變。
【IPC分類】B21D22-00, G01N3-28
【公開號(hào)】CN104813156
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380060152
【發(fā)明人】園部治, 石渡亮伸, 卜部正樹, 狩野裕隆, 平本治郎
【申請(qǐng)人】杰富意鋼鐵株式會(huì)社
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月10日
【公告號(hào)】EP2921841A1, WO2014077060A1