[发明专利]一种获取板材热成形极限图的测试装置

权利要求书

1.一种获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，包括万能试验机(1)、设置在所述万能试验机(1)上且用于对板材进行压边和冲压成形的模具(2)、对板材变形前后的参数进行记录和计算的应变测量分析装置(3)以及对所述模具(2)和板材进行温度控制的加热控制装置(4)和保温隔热装置(5)；

所述万能试验机(1)包括水平设置的工作台面(1.1)、水平设置于所述工作台面(1.1)正上方且能沿竖直方向上下运动的中梁(1.2)以及连接在所述中梁(1.2)下方的力传感器(1.3)；

所述加热控制装置(4)包括温控装置(4.1)以及分别与所述温控装置(4.1)连接的加热部件(4.2)和温度传感部件(4.3)；

所述模具(2)包括设置在所述工作台面(1.1)上且带有上端具有开口的容纳腔(2.11)的凹模底座(2.1)、位于所述凹模底座(2.1)的正上方且带有与所述容纳腔(2.11)的开口处相对应设置的通孔(2.21)的压边模(2.2)以及上端与所述中梁(1.2)连接且其下端能在所述容纳腔(2.11)和所述通孔(2.21)中上下自由活动的凸模(2.3)，所述凹模底座(2.1)与所述压边模(2.2)之间通过压边力控制装置(6)进行装配形成用于夹持板材的板材夹持部位；所述凸模(2.3)沿竖直方向设置且其下端面为平面；所述凹模底座(2.1)、压边模(2.2)以及凸模(2.3)上均设有所述加热部件(4.2)和所述温度传感部件(4.3)；

所述保温隔热装置(5)包括具有一开口向上的U形结构腔体(5.11)的保温隔热本体(5.1)以及设置在所述U形结构腔体(5.11)的开口处且与其尺寸相匹配的水平设置的隔热板(5.2)，所述凹模底座(2.1)、压边模(2.2)、凸模(2.3)的下端、加热部件(4.2)以及温度传感部件(4.3)均设在U形结构腔体(5.11)内；

所述应变测量分析装置(3)包括控制器(3.1)、用于将板材进行打标的金属腐蚀打标装置(3.2)以及设置在所述容纳腔(2.11)内且与所述控制器(3.1)连接的CCD图像传感器(3.3)。

2.根据权利要求1所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述凸模(2.3)由下至上包括圆柱形模体(2.31)和圆柱形长轴(2.32)，所述通孔(2.21)为一沿竖直方向设置的圆柱形通孔，所述凹模底座(2.1)、压边模(2.2)以及凸模(2.3)三者的中心轴线偏差不大于0.15mm。

3.根据权利要求2所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述加热部件(4.2)为加热棒或加热条，所述温度传感部件(4.3)为热电偶；所述圆柱形模体(2.31)的盲孔内分别设有所述加热棒和所述热电偶；所述凹模底座(2.1)的外壁上和所述压边模(2.2)的外壁上均环绕所述加热条，且两者侧壁的盲孔内均设有所述热电偶。

4.根据权利要求3所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述温控装置(4.1)为温控仪，所述加热棒、加热条以及热电偶均通过电缆与所述温控仪连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述压边力控制装置(6)为螺栓(6.1)以及与所述螺栓(6.1)相匹配的螺母(6.2)。

6.根据权利要求5所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述压边力控制装置(6)所采用的压边预紧力计算公式如下：

F=MKD,]]>

其中K为预紧力系数；D为螺纹公称直径，其单位为毫米；F为压边预紧力，其单位为千牛顿，其范围为10-100千牛顿内可调；M为力矩，其单位为牛×米。

7.根据权利要求5所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述凸模(2.3)与所述中梁(1.2)通过销钉固定在一起，且两者相接触的部位设有隔热部件(7)。

8.根据权利要求7所述的获取板材热成形极限图的测试装置，其特征在于，所述隔热部件(7)为隔热垫片；所述保温隔热本体(5.1)的材质为石棉。