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杯突试验仪是一种用于测定金属薄板和带材在冲压成形过程中塑性变形性能的专用力学试验设备。

主要结构

  1.夹紧装置:通过液压或机械方式将试样边缘牢固夹持,防止滑动。

  2.球形冲头:通常直径为20mm(标准要求),表面高光洁度,材质为硬化钢。

  3.压边圈:控制材料流动,模拟实际冲压边界条件。

  4.加载系统:伺服电机或液压驱动,确保匀速加载(一般为5~20 mm/min)。

  5.测量与控制系统:实时采集冲头位移,自动判断裂纹(部分高端机型配备声发射或视觉传感器辅助判裂)。

基本原理

  杯突试验依据国际标准(如ISO 20482、GB/T 4156、ASTM E643等),采用球形冲头以恒定速度垂直压入被夹紧的金属试样,直至试样出现穿透性裂纹。此时冲头压入的深度(单位:毫米,mm)即为“杯突值”(Erichsen Value,简称IE值)。

  杯突值越高→材料塑性越好,深冲性能越优;

  杯突值过低→材料易在冲压中开裂,不适合复杂成形。

优势特点

  1.自动座标定位系统,机器调零后自动记忆和跟踪压头的座标位置。消除了传统机器在操作中因回位和抖动造成的误差。

  2.采用高精度位置传感器,压陷深度测量精度可达0.01mm

  3.适用于任何底材上的涂层测试,大压陷力可达2500N

  4.冲头的零点坐标位置可以手动清零和记忆(断电后能仍找回)

  5.附带符合标准要求的10倍带灯放大镜,方便观察和判断试验结果

  6.手摇式操作,方便省力。

注意事项

  1.试样尺寸需严格按标准制备(通常为90×90 mm或φ90 mm圆片);

  2.夹紧力应适中:过小导致试样滑移,过大限制材料流动,影响结果;

  3.冲头与试样表面需清洁无油污,避免润滑干扰;

  4.环境温度建议控制在10–35℃,避免材料性能波动;

  5.定期校准设备(包括力值、位移、速度),确保数据可比性。

应用领域

  1.钢铁/铝业:出厂检验冷轧板、镀锌板、铝合金板的成形性能;

  2.汽车制造:评估车身覆盖件用板材的冲压适应性;

  3.家电行业:冰箱、洗衣机外壳用钢板的质量控制;

  4.科研与质检机构:材料研发、工艺优化、标准符合性测试。

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