[发明专利]一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量装置及方法

权利要求书

1.一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量装置，其特征在于：

其包括加热炉(1)，可控加热模具(3)，压力加载装置(4)，夹紧装置(6)，滚珠丝杠(7)，拉力传感器(5)，压力传感器(11)，温度测量仪(9)，数据采集系统(8)，炉温控制器(10)，导轨(13)，上支架(14),下底座(15)；

所述加热炉(1)的加热温度受炉温控制器(10)的控制；

所述导轨(13)位于加热炉(1)一侧，所述滚珠丝杠(7)位于导轨(13)上方；所述滚珠丝杠(7)由伺服电机驱动，带动夹紧装置(6)，所述夹紧装置(6)安装在导轨(13)上，用于夹紧待测对象，在滚珠丝杠(7)的作用下，夹紧装置(6)带动待测对象作水平方向移动；拉力传感器(5)安装在所述滚珠丝杠(7)与夹紧装置(6)之间；

所述下底座(15)位于滚珠丝杠(7)和加热炉(1)之间，所述上支架(14)位于下底座(15)上，两者之间留有空间，以供待测对象在其间水平移动；可控加热模具(3)安装在下底座(15)以及压力加载装置(4)之间，可控加热模具(3)由上模块和下模块组成，上、下模块表面几何和物理特征相同，上、下模块之间有空间供待测对象水平穿过；

所述压力加载装置(4)安装在上支架(14)上，所述压力加载装置(4)通过压力传感器(11)向待测对象施加压力；

工作时，待测对象一端在加热炉(1)内，另一端由夹紧装置(6)夹紧，由伺服电机驱动下的滚珠丝杠(7)通过拉力传感器(5)，将拉力传递到夹紧装置(6)，使待测对象水平移动；在移动过程中，待测对象同时接受位于上部的压力加载装置(4)通过压力传感器(11)传来的压力，和可控加热模具(3)传来的热量；

所述温度测量仪(9)是非接触式温度测量仪，用于测量待测对象进入可控加热模具(3)时刻的温度，其输出与数据采集系统(8)相连；

所述数据采集系统(8)，分别与拉力传感器(5)、压力传感器(11)、温度测量仪(9)电气连接，在待测对象移出过程中，采集相应的温度、垂直压力值和水平拉力值，并按摩擦因子＝0.5×水平拉力F_l/垂直压力F_n计算出在不同温度下，待测移出过程中摩擦因子。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，在加热炉(1)出口处装有可控气体流量喷射装置(12)，在待测对象移出过程中，对其喷射气流以改变冷却速度。

3.根据权利要求1-2所述的测量装置，其特征在于，所述的可控加热模具(3)用热作模具钢制成，内置可控加热器件。

4.根据权利要求1-2所述的测量装置，其特征在于，所述的可控加热模具(3)用高温保温材料包裹。

5.根据权利要求1-2所述的测量装置，其特征在于，所述可控气体流量喷射装置(12)的喷气口是环形的，所喷射的是压缩空气或者压缩氮气。

6.根据权利要求1-2所述的测量装置，其特征在于，所述的数据采集系统(8)采集压力传感器(11)、拉力传感器(5)、温度测量仪(9)、可控加热模具(3)、可控气体流量喷射装置(12)的压力、拉力、温度信息，并计算、存储和显示摩擦因子随温度变化的曲线。