[实用新型]一种分离式杯突试验凸模

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分离式杯突试验凸模。

背景技术

金属薄板成形性能是非常关键的材料工艺性能，合理地选择应用成形参数，对调整成形过程中零件的变形均匀分布，挖掘材料潜力，改善成形质量具有重要意义。各种薄板成形试验为提供材料的成形性能指标提供了重要依据。

杯突试验是金属薄板成形试验中一个重要的组成部分，杯突值，即IE值，是评定金属薄板塑性平面各向异性程度的关键指标。试验时，将一个端部为球形的冲头对着一个被夹紧在垫模和压模内的试样进行冲压形成一个凹痕，直到出现一条穿透裂纹。根据冲头位移测得的凹痕深度即为杯突值。

根据国家试验标准GB/T4156-2007的要求，需根据金属薄板材料厚度的不同，选用具有不同直径的球形冲头。通常在一组材料的试验过程中会有不同厚度规格的试样出现，因此需要更换凸模。传统凸模与试验机作功终端以销钉连接，因此需要将整组模具包括凹模、凸模、压扁圈、垫块等全部拆卸才能进行更换，过程繁琐；另外，由于现在钢种级别越来越高，杯突试验中球形冲头表面损坏常有发生，降低了实验效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种分离式杯突试验凸模。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种分离式杯突试验凸模，其在于，它由具有不同球头半径的多个冲头和一个底模组合而成，冲头的球头半径根据试验标准要求确定，冲头另一端和底模之间以螺纹连接。

优选的，冲头的工作表面覆盖有硬质涂层。

本实用新型在试验中需要更换凸模时，不需要拆卸其它部件，只需将冲头从底模中旋出，并更换所需球头半径的冲头即可，试验效率大幅提高。此外，一组成套的凸模只需要一个底模即可，节省了模具材料，降低了成本；冲头工作表面的硬质涂层还提高了冲头的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中，1-冲头；2-底模；3-硬质涂层。

具体实施方式

下面结合附图作进一步描述：

如图1所示，一种分离式杯突试验凸模，由具有不同球头半径的多个冲头1和一个底模2组合而成，冲头1的球头半径根据试验标准要求确定，冲头1另一端和底模2之间以螺纹连接。冲头1的工作表面沉积有硬质涂层3，具体方法为：先对冲头1进行低温等离子体氮化处理，然后采用物理气象沉积法在冲头1表面与试样接触区域沉积TiN硬质涂层3。

冲头1的顶端球头半径为R，选用的材料为冷作模具钢。中段平行部宽度为W，W=2*R，冲头1与底模2顶端平面呈角度α。根据国家试验标准GB/T4156-2007的要求，对于不同厚度范围的金属薄板材料试样，所需的冲头球头半径不同。本实用新型中冲头1的顶端球头半径R根据不同试样的规格按试验标准来选取，仅仅是不同的冲头1与底模2顶端的夹角α不同。底模2固定不变，冲头1底部与底模2相连接的螺纹直径大小保持不变，以便冲头1和底模2之间以螺纹连接。

工作过程：

1、使用时，在试验前首先根据国家试验标准GB/T4156-2007，根据试样规格找到对应的球头半径R，选取满足条件的冲头1；

2、从螺纹接合处，将冲头1旋入底模2；

3、在有硬质涂层3的表面涂抹润滑油，以减少与试样间的摩擦；

4、开始杯突试验；

5、当试样规格变化，需要更换冲头1时，先将凸模和压边圈降至最低位置，留出操作空间；将冲头1自下而上旋出，选择好当前试样对应的新冲头1，将其自上而下旋入，即完成模具更换，开始下一个杯突试验。

整个过程不需要拆卸其它部件，方便快速有效，试验效率大幅提高，解决了杯突试验中模具更换困难，成套凸模制作成本高等问题；同时，冲头1工作表面的硬质涂层还提高了冲头的使用寿命。