本发明涉及材料塑性加工领域，具体的说，是一种用于测试s形试件材料弯曲性能参数的方法。
背景技术
在材料塑性加工领域，无论是板材、型材、管材，还是棒材，弯曲成形都是最常见的一种加工方式。由于塑性成形的特殊性，材料在弯曲后主要特征表现为弯曲后材料伸长和材料回弹。伴随现代工业对产品加工精度的逐步提高，控制弯曲伸长量、弯曲回弹角度已经成为确定弯曲工艺参数必须的一个环节。因此，测试并掌握材料弯曲性能参数成为技术人员关注的焦点。
一般情况下，伸长量δl符合公式δl=λ×π×r×a/180，其中λ为弯曲延伸率，r为弯曲半径，a为弯曲角。回弹角δa符合公式δa=a+b×a，其中a为固定回弹角，b为回弹系数。因此，直接影响弯曲后伸长和回弹的材料弯曲性能参数有3个：弯曲延伸率λ、固定回弹角a、回弹系数b。目前，一般是通过原材料拉伸实验、压缩实验获得材料应力应变曲线，再进行数值仿真分析，间接获得弯曲延伸率、固定回弹角、回弹系数。如果每批材料都进行拉伸实验、压缩实验与仿真分析，其成本大、周期长，无法满足精益生产的需求；而采用仿真分析获得的弯曲延伸率、固定回弹角、回弹系数是间接数据，其数据的可靠性还需要后期验证。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于测试s形试件材料弯曲性能参数的方法，用于解决现有技术中需要每批材料多进行试验与仿真导致成本大周期长的问题。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：
一种用于测试s形试件材料弯曲性能参数的方法，包括：
步骤s100：确定s形试件的结构尺寸，所述结构尺寸包括截面形状、厚度和宽度；
步骤s200：截取长度为tl1的试件，在所述试件上分别标注起止位置，将所述试件分成三个直线段和两个弯曲段，依次分别为起始直线段、起始弯曲段、中间直线段、终止弯曲段和终止直线段；
步骤s300：设定弯曲工艺参数，所述弯曲工艺参数包括弯曲速度、压力、润滑条件；
步骤s400：按照所述弯曲工艺参数，将所述起始弯曲段进行弯曲，将所述终止弯曲段采用相同的弯曲工艺参数分别反向弯曲；
步骤s500：测量弯曲后的起始直线段长度tls、中间直线段长度tlm、终止直线段长度tle、起始弯曲段半径trs、起始弯曲段弯曲角tas、终止弯曲段半径tre和终止弯曲端弯曲角tae；
步骤s400：由公式tl0=tls＋tlm＋tle＋π×trs×tas/180＋π×tre×tae/180，计算试件的实际展开长度tl0；
步骤s500：按照所述的弯曲工艺参数，再次将所述起止弯曲段进行二次弯曲，将所述终止弯曲段采用相同的弯曲工艺参数分别反向二次弯曲；
步骤s600：测量二次弯曲后的起始直线段的长度mls、中间直线段的长度mlm、终止直线段的长度mle、起始弯曲段的半径mrs、终止弯曲段的半径mre、起始弯曲段的弯曲角mas和终止弯曲段的弯曲角mae；
步骤s700：由公式ml0=mls＋mlm＋mle＋π×mrs×mas/180＋π×mre×mae/180，计算试件的二次实际展开长度ml0；
步骤s800：计算弯曲性能参数，弯曲性能参数包括弯曲延伸率λ、固定回弹角a、和回弹系数b，其中：
λ=(ml0-tl0)/(π×trs×tas/180＋π×tre×tae/180)；
a=(mae×tas-mas×tae)/(tae-tas)；
b=1-(mae-mas)/(tae-tas)。
工作原理：
采用相同的弯曲工艺参数，通过连续两次异向弯曲实验，对弯曲后的试件测量与计算，直接获得材料的材料弯曲性能参数即弯曲延伸率λ、固定回弹角a、和回弹系数b，同样材料的弯曲性能参数均一致，因此，可以计算出伸长量δl：δl=λ×π×r×a/180，其中，r为起始弯曲段和终止弯曲段的弯曲半径，a为起始弯曲段或终止弯曲段的弯曲角，也可以计算出回弹角δa：δa=a+b×a；因此可以准确的计算出每种材料的弯曲角和回弹角，从而达到控制弯曲伸长量、弯曲回弹角度的目的，不需要每批次的材料都进行试验与仿真，因此可以大大降低成本和缩短周期。
进一步地，所述起始弯曲段的弯曲角tas为10°～50°。
起始弯曲段的弯曲角适宜小角度，即正向弯曲，属于“s”型试件中的上段弯曲部位，当弯曲角太大或者太小时，导致该段的弯曲角不好测量。
进一步地，所述终止弯曲端的弯曲角tas为100°～150°。
工作原理
当起始弯曲段的弯曲角tas为10°～50°，终止弯曲端的弯曲角tas为100°～150°，两者构成异向弯曲。使“s”型构件沿中心点对称。
进一步地，所述起始弯曲段的半径与所述终止弯曲段的半径相等。
工作原理
当起始弯曲段的半径与所述终止弯曲段的半径相等时，可以简化计算过程。
进一步地，所述截面形状为矩形、厚度为2mm和宽度为6mm。
工作原理
采用形状规则的构件，便于测量构件的参数。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明避免传统办法获得材料弯曲性能参数需要进行的拉伸实验、压缩实验与数值仿真分析存在的问题，直接获得材料的材料弯曲性能参数简单、实用、可靠，测试过程效率高，成本低、周期短。
（2）本测试方法直接对原材料进行测试，不再使用间接测量，测试数据真实、计算方法简单可靠。尤其是摒弃了数值仿真分析环节，大幅度提高了测试数据的可信度。
（3）可用于铝、钢、钛、铜等各种合金材料的板材、棒材、丝材、管材、型材的弯曲性能参数测试，应用范围广、效果显著。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种用于测试s形试件材料弯曲性能参数的方法，包括：
步骤s100：确定s形试件的结构尺寸，所述结构尺寸包括截面形状、厚度和宽度；
步骤s200：截取长度为tl1的试件，在所述试件上分别标注起止位置，将所述试件分成三个直线段和两个弯曲段，依次分别为起始直线段、起始弯曲段、中间直线段、终止弯曲段和终止直线段；
步骤s300：设定弯曲工艺参数，所述弯曲工艺参数包括弯曲速度、压力、润滑条件；
步骤s400：按照所述弯曲工艺参数，将所述起始弯曲段进行弯曲，将所述终止弯曲段采用相同的弯曲工艺参数分别反向弯曲；
步骤s500：测量弯曲后的起始直线段长度tls、中间直线段长度tlm、终止直线段长度tle、起始弯曲段半径trs、起始弯曲段弯曲角tas、终止弯曲段半径tre和终止弯曲端弯曲角tae；
步骤s400：由公式tl0=tls＋tlm＋tle＋π×trs×tas/180＋π×tre×tae/180，计算试件的实际展开长度tl0；
步骤s500：按照所述的弯曲工艺参数，再次将所述起止弯曲段进行二次弯曲，将所述终止弯曲段采用相同的弯曲工艺参数分别反向二次弯曲；
步骤s600：测量二次弯曲后的起始直线段的长度mls、中间直线段的长度mlm、终止直线段的长度mle、起始弯曲段的半径mrs、终止弯曲段的半径mre、起始弯曲段的弯曲角mas和终止弯曲段的弯曲角mae；
步骤s700：由公式ml0=mls＋mlm＋mle＋π×mrs×mas/180＋π×mre×mae/180，计算试件的二次实际展开长度ml0；
步骤s800：计算弯曲性能参数，弯曲性能参数包括弯曲延伸率λ、固定回弹角a、和回弹系数b，其中：
λ=(ml0-tl0)/(π×trs×tas/180＋π×tre×tae/180)；
a=(mae×tas-mas×tae)/(tae-tas)；
b=1-(mae-mas)/(tae-tas)。
工作原理：
采用相同的弯曲工艺参数，通过连续两次异向弯曲实验，对弯曲后的试件测量与计算，直接获得材料的材料弯曲性能参数即弯曲延伸率λ、固定回弹角a、和回弹系数b，同样材料的弯曲性能参数均一致，因此，可以计算出伸长量δl：δl=λ×π×r×a/180，其中，r为起始弯曲段和终止弯曲段的弯曲半径，a为起始弯曲段或终止弯曲段的弯曲角，也可以计算出回弹角δa：δa=a+b×a；因此可以准确的计算出每种材料的弯曲角和回弹角，从而达到控制弯曲伸长量、弯曲回弹角度的目的，不需要每批次的材料都进行试验与仿真，因此可以大大降低成本和缩短周期。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述起始弯曲段的弯曲角tas为10°～50°。
起始弯曲段的弯曲角适宜小角度，即正向弯曲，属于“s”型试件中的上段弯曲部位，当弯曲角太大或者太小时，导致该段的弯曲角不好测量。
进一步地，所述终止弯曲端的弯曲角tas为100°～150°。
工作原理
当起始弯曲段的弯曲角tas为10°～50°，终止弯曲端的弯曲角tas为100°～150°，两者构成异向弯曲。使“s”型构件沿中心点对称。
进一步地，所述起始弯曲段的半径与所述终止弯曲段的半径相等。
工作原理
当起始弯曲段的半径与所述终止弯曲段的半径相等时，可以简化计算过程。
进一步地，所述截面形状为矩形、厚度为2mm和宽度为6mm。
工作原理
采用形状规则的构件，便于测量构件的参数。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。