[发明专利]一种冲压成形的实时应变测量装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种冲压成形的实时应变测量装置及测试方法，属于动态应变测量装置及测试方法。

背景技术

高强度钢板在汽车上的使用使得汽车冲压件的回弹问题变得突出，为了校核高强度钢板在冲压过程中的强度变化，需要一种冲压成形的实时应变测量装置。目前，常用的应变测量方法均为静态下的应变测量。在板料的冲压成形过程中，变形加工部位的板材恰好处于上下冲压模具的压制区域，非接触性测试手段更无法应用，又不能在板材内埋入传感器，故对其进行实际工况测试的难度很大。因此，需要一种新的冲压成形的实时应变测量装置及测试方法。       

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种冲压成形的实时应变测量装置及测试方法，该测试装置可以在零件冲压冲程中，方便地测量出应变，结构简单，成本低，实用性强，该测试方法可以简便快捷地测量出应变值。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，一种冲压成形的实时应变测量装置，包括静态应变仪、导线、应变片和模具，应变片固定在工件选定的测试点上，应变片与静态应变仪连接，所述的模具包括冲模和凹模，其特征是，所述的凹模与测试点相对应的位置设有用于放置应变片的凹槽，凹槽在凹模的前后对称线上。所述应变片放置在凹槽内，所述的静态应变仪为1/4桥接法，应变片通过导线连接到所述的静态应变仪的AB桥臂，所述应变片共用一枚补偿片连接所述静态应变仪的公共补偿桥臂。

本发明的第二个目的实施方案是：一种冲压成形的实时应变测量方法，包括以下步骤：

（1）配备冲压成形的实时应变测量装置：包括静态应变仪、导线、应变片和冲模与凹模组成的模具，静态应变仪为1/4桥接法；

（2）根据工件变形特点，在工件不同的变形部位和具有不同应变特点的部位，确定若干测试点和应变片粘贴位置；对于拉弯成形的工件，测试点选择在弯角的两侧；为了方便实时应变测量，测试点选择在与凹模接触的工件表面上；

（3）在凹模与步骤（2）中确定的测试点相对应的位置加工出凹槽，将应变片及连接导线放置在凹槽内，连接导线通过凹槽引出，各测试点的应变片通过导线连接所述的静态应变仪的AB桥臂，应变片共用一枚补偿片连接静态应变仪的公共补偿桥臂；

（4）将冲模行程分段，工件分次冲压完成，每一段行程终了和卸压后分别进行数据测试，可得到冲压过程中工件冲压成形的实时应变值。

本发明的冲压成形的实时应变测量装置结构合理简单，仅需要对模具进行改进，成本较低，实施性较强。本发明在零件冲压冲程中，方便地测量出实时应变，计算出实时应力，为模具的修正提供更加准确的依据，缩短模具的开发周期，降低高强度钢板零件的冲压缺陷，可用于各类高强度钢板零件的复杂模具。

本发明根据试件（工件）的变形特点，确定在工件不同的变形部位和具有不同应变特点的部位且为与凹模接触的工件表面上，拉弯成形的弯角的两侧表面，为关键测试点和应变片的粘贴位置，并在模具上制造出专门用于实时应变测试的凹槽，利用静态应变仪、模具、试件（工件）、应变片组成的测试装置，通过分步冲压法，进行实时应变的测试，能够克服现有的应变测量装置无法准确进行实时工况测试的不足，对冲压件既定部位的实时应变分阶段实时测量。

附图说明

图1为本发明的冲压成形的实时应变测量装置的结构示意图；

图2为本发明的工件应变示意图，其中“+”表示箭头所指向的工件部位受到拉应力，“-”表示箭头所指向的工件部位受到压应力；

图3为本发明的凹模剖视结构示意图；

图4为本发明的冲压成形的实时应变测量过程中应变片在工件上的位置示意图；

图中： 1冲模、2凹模、3工件、4-Ⅰ应变片、4-Ⅱ应变片、4-Ⅲ应变片、4-Ⅳ应变片、4-Ⅴ应变片、5导线、6静态应变仪、7凹槽。

具体实施方式

实施例1