[发明专利]一种板材成形极限图测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于板成形测试技术领域。

背景技术

板料成形是材料成形领域中重要的组成部分，在国民经济中占有十分重要的地位。板料在板成形过程中往往处于平面应力状态，因此一般采用成形极限图来衡量板料成形性，成形极限图也是板成形工艺制定以及相关工模具设计的重要依据。如何准确的获得板料的成形极限图是板成形领域中一个重要的研究方向。

目前，板材成形极限图主要是采用钢模胀形的方法获得，如国家标准“GB/T 15825.8-2008”所述。采用钢模胀形方法测试成形极限图时，首先需要加工制备一组不同长宽比的矩形试样，然后采用一定的方法在试样表面刻蚀网格，接着将准备好的试样固定在压边圈与凹模之间，并采用半球形凸模进行胀形直至试样破裂，最后测量不同样品临界开裂网格的长短轴尺寸并换算得到成形极限图。

对于钢模胀形方法，实验结束后的板材变为球形，这对后续网格尺寸的精确测试造成了困难，不利于获得准确的成形极限图。

发明内容

本发明的目的是解决现有的成形极限图右半部分测量技术中，因板材变形为曲面而无法准确测试临界开裂应变的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，包括用于安装待测试件的上楔形模板、下楔形模板、左楔形模板和右楔形模板。

所述上楔形模板、下楔形模板、左楔形模板和右楔形模板组合在一起。

上楔形模板的下端面为平面、下楔形模板的上端面为平面。

所述上楔形模板的左右两侧各有一个工作平面，这两个工作平面与上楔形模板的下端面的夹角均为α。

所述下楔形模板的左右两侧各有一个工作平面，这两个工作平面与下楔形模板的上端面的夹角均为α。

所述左楔形模板的右侧端面开有两个三角槽。这两个三角槽中，上面的三角槽的槽壁面与上楔形模板的一个工作平面配合，下面的三角槽的槽壁面与下楔形模板的一个工作平面配合。

所述右楔形模板的左侧端面开有两个三角槽。这两个三角槽中，上面的三角槽的槽壁面与上楔形模板的一个工作平面配合，下面的三角槽的槽壁面与下楔形模板的一个工作平面配合。

所述待测试件为“十字”形，其各个分支分别被固定在上楔形模板、下楔形模板、左楔形模板和右楔形模板上。

所述上楔形模板和下楔形模板连接拉伸装置。

若夹角均为α为锐角，分别向上、下拉动上楔形模板和下楔形模板时，左楔形模板和右楔形模板分别向左右两边移动。

若夹角均为α为直角，分别向上、下拉动上楔形模板和下楔形模板时，左楔形模板和右楔形模板不移动。

更为具体地，一种板材成形极限图测试装置，包括用于安装待测试件的上楔形模板、下楔形模板、左楔形模板和右楔形模板。

所述上楔形模板和下楔形模板形状相同。所述左楔形模板和右楔形模板形状相同。

所述上楔形模板的上端是连接柄Ⅰ、下端是等腰梯形板Ⅰ。所述等腰梯形板Ⅰ左侧的倾斜面为工作面Ⅰ-Ⅰ、右侧的倾斜面为工作面Ⅰ-Ⅱ。所述连接柄Ⅰ与位于上楔形模板上方的拉伸装置Ⅰ连接。

所述下楔形模板的下端是连接柄Ⅱ、上端是等腰梯形板Ⅱ。所述等腰梯形板Ⅱ左侧的倾斜面为工作面Ⅱ-Ⅱ、右侧的倾斜面为工作面Ⅱ-Ⅰ。所述连接柄Ⅱ与位于下楔形模板上方的拉伸装置Ⅱ连接。

所述左楔形模板的右侧开有三角形槽Ⅲ-Ⅰ和三角形槽Ⅲ-Ⅱ。所述三角形槽Ⅲ-Ⅰ和三角形槽Ⅲ-Ⅱ之间的实体部分是矩形板Ⅲ。所述三角形槽Ⅲ-Ⅰ上端的倾斜面为工作面Ⅲ-Ⅰ。所述三角形槽Ⅲ-Ⅱ下端的倾斜面为工作面Ⅲ-Ⅱ。

所述右楔形模板的左侧开有三角形槽Ⅳ-Ⅱ和三角形槽Ⅳ-Ⅰ。所述三角形槽Ⅳ-Ⅰ和三角形槽Ⅳ-Ⅱ之间的实体部分是矩形板Ⅳ。所述三角形槽Ⅳ-Ⅱ上端的倾斜面为工作面Ⅳ-Ⅱ。所述三角形槽Ⅳ-Ⅰ下端的倾斜面为工作面Ⅳ-Ⅰ。

所述上楔形模板的下方是下楔形模板。所述左楔形模板位于上楔形模板和下楔形模板的左侧。所述右楔形模板位于上楔形模板和下楔形模板的右侧。

所述等腰梯形板Ⅰ的两侧分别嵌入三角形槽Ⅲ-Ⅰ和三角形槽Ⅳ-Ⅱ中，使得所述滑动面Ⅰ-Ⅰ与滑动面Ⅲ-Ⅰ接触、所述滑动面Ⅰ-Ⅱ与滑动面Ⅳ-Ⅱ接触。

所述等腰梯形板Ⅱ的两侧分别嵌入三角形槽Ⅲ-Ⅱ和三角形槽Ⅳ-Ⅰ中，使得所述滑动面Ⅱ-Ⅱ与滑动面Ⅲ-Ⅱ接触、所述滑动面Ⅱ-Ⅰ与滑动面Ⅳ-Ⅰ接触。

所述待测试件为十字形。所述待测试件的各个分支分别连接在上楔形模板、下楔形模板、左楔形模板和右楔形模板上。