工艺试验机
一、定义
工艺试验机，是针对材料在冷热加工成型过程中的工艺适应性开展试验的专用检测设备。 材料试验机测的是材料固有力学性能（抗拉强度、屈服、伸长率、弹性模量等），属于材料 “本身有多强”； 工艺试验机测的是材料加工成型能力，也就是材料能不能顺利完成折弯、冲压、扭转、扩口、卷边、顶锻、反复弯折等加工，加工时会不会出现裂纹、分层、起皮、断裂、起皱等缺陷，回答 “好不好加工、适不适合这个工艺”。
特点：试验方式直接模拟实际加工工序，试验指标叫工艺性能指标，大多对应成型塑性、加工稳定性，不完全等同于常规拉伸力学指标。很多材料拉伸合格，但冲压 / 弯折依然会裂，这就是必须单独做工艺试验的原因。
二、和材料试验机的详细对比
表格
| 项目 | 材料试验机 | 工艺试验机 |
|---|---|---|
| 试验目标 | 测定基础力学指标，评价材料本身强度塑性 | 模拟成型加工，评价材料工艺成型适配性 |
| 加载方式 | 单向匀速拉伸 / 压缩为主 | 弯曲、反复弯折、扭转、杯突胀形、扩口、顶锻、卷边等，动作贴近生产工艺 |
| 输出结果 | Rm、ReL、A、Z、弹性模量等 | 杯突值 IE、反复弯曲次数、扭转次数、扩口率、顶锻合格与否等 |
| 试样 | 标准拉伸试样 | 板材试样、线材、管材、棒材等专用工艺试样 |
| 标准类型 | GB/T 228 等拉伸基础标准 | GB/T 4156、GB/T 238、GB/T 246、GB/T 2976 等各类工艺专项标准 |
| 用途定位 | 材料基础入库判定、设计强度校核 | 冲压工艺验证、来料成型质控、工艺窗口确认、失效排查 |
三、主流工艺试验机分类、原理、指标、适用材料、对应国标
1. 杯突试验机（埃里克森杯突试验机）
原理：用球形冲头匀速顶压夹紧的薄板试样，试样自由鼓包，直到板材出现穿透裂纹，记录此时的鼓包深度，即杯突值 IE。
考核：薄板深冲、拉伸成型性能，判断板材冲压、拉延会不会开裂。
适用：冷轧钢板、镀锌板、铝板、不锈钢薄板、覆铜板等冲压板材（汽车钣金、五金拉伸件）
标准：GB/T 4156 金属材料 薄板和薄带 埃里克森杯突试验
2. 线材扭转试验机
原理：线材一端固定，另一端匀速旋转扭转，直到线材断裂；记录断裂前总扭转圈数；也可观察断口、表面裂纹、分层、起皮。分单向扭转、双向扭转。
考核：线材在扭绞、绞线加工下的塑性、内部有无夹杂、分层缺陷。
适用：钢丝、钢丝绳丝、铜导体、合金丝、焊丝、弹簧丝
标准：GB/T 239 金属材料 线材 扭转试验方法
3. 金属线材反复弯曲试验机
原理：线材在规定半径的弯芯上来回 90° 往复弯折，直到断裂，记录弯曲次数。
考核：线材承受反复弯折变形的塑性，线缆、焊丝、细钢丝常用。
标准：GB/T 238 金属材料 线材 反复弯曲试验方法
4. 板材带材反复弯曲试验机
原理：薄带、金属箔夹紧后，沿规定圆弧正反弯折，计数至开裂。
适用：铜带、铝带、不锈钢带、电池集流体、弹簧带、铠装带
常用于：软连接、电池箔、屏蔽带来料检验
5. 管材工艺试验机（扩口、压扁、卷边、弯曲试验机）
管材扩口试验机：锥形顶头插入管端，扩口至出现裂纹，测扩口率。GB/T 246
管材压扁试验机：沿径向压扁管材，看规定压扁量下是否开裂。GB/T 246
管材卷边试验机：管口向外翻卷，考核管口翻边成型能力
管材弯曲试验机：冷弯钢管，看弯曲外侧有无裂纹
适用：无缝钢管、焊管、铜管、铝管、液压油管、换热器管材
6. 顶锻试验机（镦粗试验机）
原理：棒材端部在规定压缩比下轴向镦粗（短粗），观察表面是否开裂。
考核：冷镦性能，判断能不能做螺栓、铆钉、冷镦紧固件。
适用：冷镦钢棒、紧固件原材料、棒材
标准：GB/T 233 金属材料 顶锻试验方法
7. 弹簧工艺试验机（弹簧拉压 / 扭转疲劳试验机）
静态：测弹簧刚度、自由高度、变形；
疲劳型：反复加载，考核弹簧长期往复形变下会不会断裂、衰减。
适用：压缩弹簧、拉伸弹簧、扭簧，弹簧厂、汽车减震件
8. 冷弯试验机（钢筋 / 板材冷弯）
原理：试样在弯芯上性弯曲至规定角度，打开后观察弯曲外侧有无裂纹。
常见：钢筋冷弯、钢板冷弯；建筑钢筋必检项目。
标准：GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法
9. 缠绕试验机（线材缠绕试验）
原理：线材紧密缠绕在规定直径芯棒上，缠绕多圈，看表面裂纹。
多用于镀层线材（镀锌丝、镀铜丝），检验镀层附着力 + 基体塑性，GB/T 2976
10. 摩擦磨损工艺试验机（销盘、环块、四球）
原理：模拟滑动摩擦工况，测摩擦系数、磨损量；
考核：冲压润滑、镀层耐磨、材料配对摩擦工艺适配性；很多行业也单独归类为摩擦试验机。
补充：还有部分定制工艺试验机，比如：焊接工艺试样折弯试验机、铝箔折裂仪、深冲成形试验机（FLD 成形极限试验机，比普通杯突更，测成形极限图）
四、主要应用场景
原材料入厂检验冶金厂、冲压厂、紧固件厂、线缆厂、管材厂来料抽检，提前筛掉 “拉伸合格但成型容易裂” 的批次，避免大批量模具报废、产品报废。
工艺开发与新材料验证更换材料牌号、更换钢厂、调整退火 / 轧制工艺时，用工艺试验机对比成型性能，确定工艺窗口（冲压速度、压边力、折弯半径）。
产品出厂质控 + 第三方检测出具国标认可工艺性能，用于客户审核、IATF16949 汽车体系、压力容器、紧固件等准入。
失效分析生产中批量出现冲压开裂、折弯裂、绞线断丝，取样复测工艺性能，区分是原材料塑性不足，还是模具 / 工艺参数问题。
供应商对比选型同牌号不同厂家板材 / 线材，拉伸数据接近，但杯突、扭转次数差异很大，工艺试验机用来筛选更适合本厂成型工艺的货源。
五、关键补充说明
工艺试验对试样状态非常敏感：轧制方向、表面粗糙度、退火状态、试样边缘毛刺，都会显著影响结果；比如板材顺轧向和垂直轧向杯突值不一样。
工艺指标不能互相替代：杯突值好不代表反复弯折好；扭转合格不代表冷镦合格。试验项目必须匹配你实际加工工序。
设备配置差异
经济型：手动加载、数显计数，只做来料常规抽检；
高端伺服型：伺服精准控制速度、行程，电脑采集曲线、自动判定裂纹，可做科研、汽车主机厂、第三方实验室；
很多机型可以一机多用，比如伺服机搭配杯突、冷弯工装，兼做部分工艺试验，但高频大批量工艺检测一般选用专用工艺试验机，稳定性、效率更高。
六、典型行业清单
汽车冲压钣金、紧固件冷镦、电线电缆、钢丝绳、不锈钢管材、换热器铜管、电池箔 / 铜铝软连接、五金拉伸、弹簧、建筑钢材、冶金板材。