[发明专利]一种热塑性成形摩擦特性参数的测试装置与测试方法

权利要求书

1.一种热塑性成形摩擦特性参数的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括上模部分和下模部分；上模部分由上模板、上模块、上隔热环、螺钉和销钉组成，上模板是外形为圆形或矩形的厚板，厚板下表面的中间有一个圆形凹槽，圆形凹槽的底面与上模板的上表面之间有台阶状通孔和圆形通孔；上模块为圆柱体，材料与实际热塑性成形模具所用的材料相一致，所述圆柱体的顶面与上模板的圆形凹槽的底面贴合，且轴心与上模板圆形凹槽的轴心对齐，圆柱体的顶面在与所述上模板圆形凹槽内的台阶状通孔和圆形通孔相对应的位置，分别加工有螺纹孔和光孔，用螺钉将上模板和上模块连接，用销钉将上模板和上模块定位；上隔热环为中空的环状体，所述环状体上端的外壁采用紧配合方式嵌入所述上模板的圆形凹槽内；

下模部分由下模板、下模块、下隔热环、弹簧、电加热丝、石棉隔热板、热电偶测温计、螺钉和销钉组成，下模板是外形为圆形或矩形的厚板，厚板上表面的中间有一个圆形凹槽，圆形凹槽的底面和下模板的下表面之间有台阶状通孔和圆形通孔，沿板厚方向的中间有一个与上、下表面平行的横向通孔，所述横向通孔穿过下模板圆形凹槽的轴心，在圆形凹槽的轴心及其两侧有三个垂直通孔与所述横向通孔相连，且所述圆形凹槽轴心两侧的垂直通孔中，一个离圆形凹槽的轴心较近，另一个离圆形凹槽的轴心较远；下模块为圆柱体，材料与实际热塑性成形模具所使用的材料相一致，所述圆柱体的侧壁有石棉隔热板，圆柱体的底面与所述下模板的圆形凹槽的底面贴合，且轴心与下模板圆形凹槽的轴心对齐，圆柱体的底面在与下模板圆形凹槽内的台阶状通孔以及圆形通孔相对应的位置，分别加工有螺纹孔和光孔，用螺钉将下模板和下模块连接，用销钉将下模板和下模块定位；下模块的圆柱体的中间有一个通孔，在与离所述下模板圆形凹槽的轴心较近的垂直通孔对应位置有一个盲孔；下隔热环为中空的环状体，环状体内壁有石棉隔热板，外壁的下端有一个凸台阶，且凸台阶下端采用紧配合嵌入所述下模板的圆形凹槽内，下隔热环的环状体外、在凸台阶上方外套有一个弹簧，且下隔热环内壁的石棉隔热板和下模块侧壁的石棉隔热板之间有电加热丝，电加热丝的导线通过下模板上离圆形凹槽的轴心较远的一个垂直通孔和横向通孔引出到下模部分的外面。

2.如权利要求一所述的热塑性成形摩擦特性参数的测试装置，其特征在于，在测试前，测试装置的上模部分放到下模部分上，下隔热环的外壁插入上隔热环的内壁并保持滑动配合；下隔热环凸台阶上的弹簧与上隔热环底面相接触，并向上支撑上隔热环和整个上模部分，使得在上模部分向下运动前，上模块的底面与下模块上表面的坯料之间有2～4mm的间隙；一个热电偶测温计的导线穿过下模板的横向通孔、圆形凹槽轴心位置的垂直通孔进入下模块中间的通孔，另一个热电偶测温计的导线穿过下模板的横向通孔、离圆形凹槽的轴心较近的一个垂直通孔进入下模块的盲孔。

3.一种利用权利要求一所述测试装置进行的热塑性成形摩擦特性参数的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将测试装置的上、下模部分闭合，用螺钉和压板将下模部分固定在压力机的工作台面上；

（2）将按照圆环镦粗法制作的环形坯料放到加热炉中加热，读取加热炉的温度数据；

（3）将下模部分的电加热丝接通电流进行加热，同时利用两个热电偶测温计读取下模块上表面中间位置和盲孔中的温度，当温度达到预定值时切断电流；

（4）根据坯料的材料种类，将坯料在加热炉中加热到该材料热锻温度的上限后取出，表面快速喷涂上润滑剂，然后打开测试装置的上模部分，将坯料放入下模块上平面的中间位置，再将上模部分放在下模部分上，闭合测试装置；

（5）读取此时热电偶测温计记录的下模块上表面中间位置和盲孔中的温度，如果两个温度有一个低于允许的数值，则下模部分的电加热丝接通电流进行加热，直到读取的两个温度值均达到允许的范围；

（6）开动压力机，使上模部分向下压并完成压缩过程，然后拿开上模部分，取出试样；

（7）测量环形试样压缩后的内径，并按照圆环镦粗法将测量尺寸与理论校正曲线比较，得出摩擦系数或摩擦因子；

（8）重复以上过程，取三次试验的平均值作为摩擦系数或摩擦因子的测试结果。