vda-238-100(译文)

第1页VDA238-100(测试规范)金属材料的板弯曲试验VDA238-1001检测目的本测试规范如何进行金属板的弯曲测试，以及如何确定其弯曲角度进行了描述。该测试旨在得出因弯曲变形（例如折叠操作）导致的成形过程期间或在碰撞期间金属材料的成形性能和易感性的相关结论。2检测范围本试验规范适用于针对金属材料（如强度钢，铝合金或镁合金）试件进行的修改后板弯曲试验。3缩略语F冲力，单位：牛顿S冲程，单位：毫米D压辊直径，单位：毫米L压辊距离，单位：毫米R压辊半径，单位：毫米a试件厚度，单位：毫米b试件宽度，单位：毫米l试件长度，单位：毫米r冲头半径，单位：毫米α弯曲角度,单位：度°Rm抗拉强度，单位：兆帕4实验设备•带支撑弯曲装置的通用试验机•具有低摩擦安装滚轮支撑的折弯装置（参见图1）•弯曲冲头（参见图2）•角度测量装置续第2页到13页出版商/编辑:汽车工业协会；Behrenstraße35号；10117柏林；分销/销售：汽车设计数据库；Ulrichstraße14号，Bietigheim-BissingenD-74321,©2010汽车工业协会，柏林第2页VDA238-100(测试规范)5检测试件5.1测试准备5.1.1一般准备工作平面试件的尺寸应当为60mm×60mm。如果无法得到所需的试件尺寸，则可以通过事先获得客户批准的条件下缩小试件的宽度。为了尽量减少三轴应力条件对边缘区域的影响，试件宽度必须远远超过试件的厚度。试件宽度最好为b≥20*试件厚度a。测试机构和客户之间可以通过交货、规格等方式就试件的最小宽度达成一致。必须从试件表面去除防腐油或绘图辅助工具等。只有在弯曲试验期间边缘没有开始形成裂纹的情况下，测量值才能被使用。这一点必须根据材料，通过铣削，磨削或去毛刺修整边缘等做法来予以保证。5.1.2用于弯曲性和折叠性测定的试件准备当在所提供的条件下进行测试时，具有高可成形性（例如，物体的外表皮质量）的材料可以在弯曲测试中弯曲近180°而不会疲劳。这些材料可以在弯曲测试之前进行单轴预拉伸，以便更好地表征其可弯曲性和可折叠性。测试是在长度为250毫米，宽度为70毫米的金属板条上进行的，每条金属板从产品上在平行于主要（弯曲）应变方向处取出的。因此，预应变会在垂直于弯曲线的方向上施加。预应变参数可从表1中获取。必须避免预应变和弯曲之间出现不同的应变方向。可以从进行预应变测试的金属板条的中心区域分别取两个尺寸为60毫米×60毫米的弯曲试件。假设试件内的应变分布均匀。如果上述试件尺寸无法获得，则测试过程中可能出现偏差。这一点，这必须与客户事先达成一致。第3页VDA238-100(测试规范)参数数值样本尺寸(长x宽)250毫米x70毫米预应变:铝板10%挤压铝型材5%钢板(Rm580MPa)15%钢板(Rm≥580MPa)5%预应变率25毫米/分钟自由夹紧长度150毫米表1:预拉伸参数从预应变钢带上取得试件的过程与上面的描述相同。如果存在部件的几何形状的限制要求，则可能出现预应变方向上的偏差。5.2试件名称为了明确需要进行测试的试件的名称/条件，试件的命名及编号必须按照以下所描述的规则进行。试件的特征要用下划线（“_”）与试件的名称进行分隔。只有在确保所需要的信息明确和不会产生模糊定义的情况下，才允许根据检测机构的内部命名惯例对试件进行标识。如果使用内部命名惯例进行编号，则必须将这些命名规则记录下来并提供给客户。.除了测试结果和评估方法之外，每个试验系列还必须记录以下从1至10的特征。1.名称：实验B=弯曲试验2.名称：材料（标准名称，非标准材料必须使用其商业名称）3.名称：表面状况U=无涂层Z=热镀锌ZE=电镀锌ZF=镀锌AS=铝化AB=其他涂层4.名称：预应变的方向L=纵向至选定方向（轧制或挤压方向），第4页VDA238-100(测试规范)Q=垂直于选定方向（轧制或挤出方向），D=选定方向（轧制或挤出方向）的对角线，0=没有预应变5.名称：预应变百分比（没有尺寸）6.设计：测试方向L，Q，D（相对于选定方向）7.名称：热处理O=没有热处理W1=热处理（170℃/20分钟）W2=热处理（175℃/15分钟）Wx=热处理，按照与客户达成一致的时间及温度记性8.名称：测试温度（开尔文）233,296,3739.名称：冲头半径（小数点以下）10.名称：并行测试实验编号：a，b，c，...例如：规格为HC340X+ZE的钢板的弯曲测试。该材料按照与轧制方向平行5％进行预应变加载，与轧制方向垂直测试，不经过热处理；使用冲头半径为0.2毫米的弯曲冲头在296K（室温）的温度条件下进行测试。这是第三次平行测试试验。B_HC340X_ZE_L_5_Q_O_296_2_c.txt注释：文件名中的短名称必须适应最新的标准。数据标题中的短名称（请参阅附录D）未进行更新。试件名称必须使用彩色笔书写，而且写字的区域不得位于压力区的槽口上。在确保所需要的信息明确和不会产生模糊定义的情况下，则可以根据检测机构的内部命名准则来对试件进行命名。在已知的条件下，必须使用记号（毛毡）笔在每个试件上，对试件的选定方向（轧制或挤压方向）进行标记（参见图3）。如果试件表现出预成型，永久伸长或弹性恢复等特征，则必须单独记录下来，并在分析测试结果时予以考虑。6测试条件第5页VDA238-100(测试规范)6.1试验次数必须在每个轧制或挤压方向上进行的三（3）次有效的测试。如果测试结果与确定的弯曲角度的相关偏差超过5％，则必须进行两次附加测试。如果上述所要求的试件数量无法实现，检测的试件量可以被缩减。但是这一点必须事先与客户达成一致。如果需要更高的平均值精度，则试件数量可能会超过5个.这可以通过置信区间（95％概率，请参阅标准ISO2602）进行估算。6.2试验准备弯曲装置必须放置在拉伸试验机中，使得压辊在弯曲冲头下方，处于居中并且平行方向进行布置。F:冲力，单位：牛顿S:冲程，单位：毫米D:压辊直径，单位：毫米L:压辊半径，单位：毫米l:试件长度，单位：毫米a:试件厚度，单位：毫米b:试件宽度，单位：毫米r:冲头半径，单位：毫米α:弯曲角度,单位：度°图1：弯曲试验装置的原理示意图弯曲冲头的接触面的半径，厚度和深度必须符合图2中图示（图中用感叹号表示）。此外，弯曲冲头必须按如下情况设计，即在测试时，试样只与冲头半径接触。其他指示尺寸作为定向参考。图2：弯曲冲压的原理示意图半径第6页VDA238-100(测试规范)试样对称地放置在两个压辊上，使得通过弯曲冲头施加的力沿支架之间中心线的距离作用在试样上（见图1）。建议将试样按如下方式进行定位，即使可能存在于边缘处的切割毛刺或断裂表面部分位于冲头的侧面，即在弯曲期间将在压缩的试样的侧面。弯曲线与选定方向平行弯曲线与选定方向垂直1:弯曲冲头2:试件3:弯曲线4:轧制或挤压方向图3：相对于弯曲冲头的试件方向参数数值试件厚度a材料厚度试件宽度b60毫米试件长度l60毫米压辊直径D30毫米冲头半径ra≦2毫米a2毫米钢(Rm≥780MPa)0,4毫米钢(Rm780MPa)0.2毫米0.4毫米铝镁合金0.2毫米0.4毫米压辊距离L钢铝镁合金2xa+0.5毫米2xa表2：弯曲装置的参数第7页VDA238-100(测试规范)6.3试验过程弯曲试样在测试装置中弯曲，没有润滑剂，并支撑在旋转轧辊上，直至压力达到关闭阈值（参见表3）。辊子的安装必须尽可能做到没有摩擦。最理想的情况时采用合适的滚子轴承。关断力的标准是在达到最大力30N（或者也可能为60N）后，力开始下降。如果根据附录A确定弯曲角度，则可以选择在稍后的时间点终止测试。记录冲压过程的冲程和力量。对于具有良好成形性能的材料，只有着确定材料在弯曲条件下不会受损，才可以小心地继续进行测试。为了避免冲头和辊子支架之间的碰撞，必须定义最大冲压行程的第二个关闭标准。必须选择合适的标准（取决于测试设备），以确保弯曲的最大可能条件下，材料不会受损，并且可以实现最大弯曲角度。参数数值预压力施加速率10毫米/分钟预压力a≦2毫米30牛顿a2毫米100牛顿测试速率20毫米/分钟预压力关段阈值a≦2毫米30牛顿a2毫米60牛顿表3：试验过程中的参数应该预先与其他的测试设备进行比较，以排除弯曲设备和测试设备的影响。6.4分析弯曲角度既可以通过弯曲冲头的冲程来计算（参见附录A），也可以通过手动测量试样（参见附录B）来确定。测量类型必须在相应的材料规格中进行定义，或者分别由客户和供应商共同协商后确定。图4：弯曲角度α的方向第8页VDA238-100(测试规范)第一种方法允许在裂纹萌生阶段，即在应力状态下确定弯曲角度，并且还包括弯曲的塑性部分以及弹性部分。当在非应力状态下测量试样时，仅测量弯曲过程的塑性部分。7参考标准ISO2602:测试结果的统计解释-平均置信区间的估计。SEP1240:用于CAE计算的钢板力学性能实验确定的测试和文件指南8免责声明VDA的推荐标准是任何人都可以使用的推荐标准。任何使用这些推荐标准的人都有责任确保这些推荐标准被正确使用。VDA的推荐标准在出版时充分考虑了当前的最新技术。使用VDA推荐标准不会为任何人避免为自己的行为承担责任。在这方面，每个人都需要自担风险。VDA和参与制定VDA推荐标准的各方不承担任何责任。任何人在使用VDA推荐标准时都存在会遇到错误或错误解释的可能性，如果出现这种情况，我们要求用户立即联系VDA，以便纠正任何出现的错误。该文件是德文版本的翻译。因此，德国文件代表原文文件，如有差异应引用原文文件。由于这个文件是翻译的文件，因此可能会出现这样的情况，即英文文本留下了某些需要解释的空间。由于某些术语经常深深植根于原始语言，因此不可能将它们翻译成另一种语言而不会产生一定程度的模糊性。第9页VDA238-100(测试规范)附录A从冲头的行程确定弯曲角度测量方法A：可以通过弯曲冲头行程计算最大压力下的弯曲角度α。以这种方式测量的弯曲角度除了塑性部分之外还包括一部分的弹性变形。适用于以下情况：式中式中:R:轧辊半径，单位：毫米a:试件厚度，单位：毫米S:冲头行程，单位：毫米L:轧辊距离，单位：毫米第10页VDA238-100(测试规范)附录B通过手动方式确定弯曲角度测量方法B：通过使用角度测量仪，弯曲角度α可以在无应力条件下进行确定。以这种方式测量的弯曲角度仅包括弯曲的塑性部分。表5：弯曲试样的手动测量第11页VDA238-100(测试规范)附录C弯曲试验中获得的数据曲线弯曲试验材料:HC340X表面:ZE预应变:无测试方向:垂直热处理：无测试温度:296K冲头半径:0.2毫米试样:a图6:测试过程中获得的测试曲线挠曲力单位：N弯角单位：mm第12页VDA238-100(测试规范)附录D用于确定特征值的数据格式为了保证数据的无差错交换，已经建立了标准化的数据格式，并且必须遵守。双方协商确定的字符集如下：•要使用不带元音、变音和制表符的7位ASCII码•可以采用任意数量的空格字符•评论行以$字符开头•表示小数点的字符是一个点“.”•列以分号进行分隔•数据文件的名称应具有扩展名“.txt”或“.dat”保存的数据文件应包含一个标题，标题中应包含有关测试程序的所有重要信息。标题应包含有关材料（测试时采用的短名称，制造商等）的一般信息，以及测试产生的具体信息（例如测量的弯曲角度）。以下给出的关键字应完全按照其写法来使用。标题的字段被分类为必填字段和可选填字段。必填字段包含必须提供的信息，而可选填字段包含有关测量的详细信息。在遵守相关惯例的条件下，可以增加可选填字段的数量以包含更多信息（例如测量参数等）。在文档中存储图片的格式是JPEG格式。文本文档的格式是MicrosoftWord格式。后处理所需的测试数据应以MicrosoftExcel的格式进行存储。用于弯曲测试文档的标题示例：材料的标准名称=HC340X材料标准的编号=1.0941材料名称=DP600试验名称=BENDINGTEST第13页VDA238-100(测试规范)试