[发明专利]一种板料成型极限曲线的视觉测量装置

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，尤其涉及一种板料成形极限曲线的视觉测量装置。

背景技术

成形极限曲线(Forming Limit Curve，FLC)，又称成形极限图(Forming Limit Diagram，FLD)，用于确定指定的材料在受到拉伸、胀形或拉伸胀形结合时能够达到的变形程度。板料成形极限曲线FLC是板料成形的重要指标数据，传统测量装置获取FLC极其麻烦，如在板料腐蚀网格，成形后多采用工具显微镜进行测量。

传统方法的缺点包括：(1)应定位各种应变发生的曲线，但是这将花费大量的时间(每个宽度都要做大量的试验)；(2)断裂后曲线需要更改；(3)仿真中需要补偿两条曲线的差别，而且要给一定的余量；(4)一些材料需要比平时更小的网格。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的是提供一种高效率、高精度的板料成形极限曲线的视觉测量装置。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种板料成型极限曲线的视觉测量装置，由散斑动态应变测量系统和杯突成型试验机组成，其中，

散斑动态应变测量系统包括双目立体测量头；

杯突成型试验机包括测量头支架、整体式机架、杯突成形冲压装置以及内置的冲压机；

其中，所述测量头支架与双目立体测量头连接，用于支撑双目立体测量头；

所述杯突成型冲压装置包括上盖、下盖、凹模、凸模、压边圈、冲头、两个曲柄、两个气筒导杆和两个固定块，其中，下盖由多个内六角螺钉固定在整体式机架上，凸模安装在下盖的内部，可上下移动，冲头位于凹模中间，上盖关闭时通过U型滑槽与下盖配合形成转动副，可以相对转动，凸模和压边圈紧固在上盖中间，两个曲柄和两个气筒导杆构成的两组曲柄-气筒导杆装置对称地分布在上盖两侧，其中，每个曲柄的一端与上盖的侧边通过螺栓连接，另一端连接一个气筒导杆，两个气筒导杆通过铰链分别与整体式机架连接，在每个曲柄的拐角处，各通过螺栓连接一个固定块的一端，两个固定块的另一端与上盖的转动轴铰接，当打开上盖时，上盖绕其转动轴转动，并通过曲柄带动气筒导杆伸缩和转动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)可进行高精度测量，得到高精度的材料数据；

(2)快速得到测量结果、成本低廉。

附图说明

参照下面的说明，结合附图，可以对本发明有最佳的理解。在附图中，相同的部分可由相同的标号表示。

图1是本发明的整体结构图；

图2是本发明的杯突成型试验机结构图；

图3是本发明的杯突成型冲压装置结构图；

图4是按照国标剪切成标准尺寸和几何形状的金属材料薄板试样示意图；

图5是散斑动态应变测量系统的八步标定法。

图中各附图标记的含义为：

①—双目测量头，②—测量头支架，③—机架，④—冲压装置，⑤— 控制面板，⑥—显示屏，注释：⑦—凹模，⑧—压边圈，⑨—下盖，⑩—冲头，—凸模，—上盖，—把手，—固定块，—曲柄，—气筒导杆

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及示例性实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的示例性实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的适用范围。

如图1所示，本发明为一种板料成型极限曲线的视觉测量装置，由散斑动态应变测量系统和杯突成型试验机组成，其中，散斑动态应变测量系统包括双目立体测量头1；杯突成型试验机包括测量头支架2、整体式机架3、杯突成形冲压装置4以及内置的冲压机(未示出)。

在一个特定实施例中，散斑动态应变测量系统可以采用由西安交通大学自主研发的XJTUDIC系统。该系统的技术原理采用三维数字图像相关法DIC，测量幅面为几毫米～几十米，应变测量范围达0.01％～500％，测量频率为1Hz～50000Hz，可用于各种材料的力学性能测试和数值模拟分析。

所述双目立体测量头1包括2个LED光源、2个CCD相机、2套相机调节部件、1套可伸缩式横梁调节部件以及1个云台。

测量头支架2与双目立体测量头1连接，用于支撑双目立体测量头1。其中，测量头支架2由套筒上的内六角螺钉紧固于整体式机架3。

如图1、2所示，杯突成型试验机包括测量头支架2、整体式机架3、杯突成型冲压装置4以及内置的冲压机(未示出)。