[实用新型]板料成形性能测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及板料成形领域，特别是指一种板料成形性能测定装置。

背景技术

板料成形是利用金属板料的塑性，在模具及外力作用下使金属成形的一种加工方法。与切削等加工方法相比，在现代科技生产中得到了广泛的应用，特别是在汽车和航空航天等领域。板料成形件质量与很多因素相关，为提高板料成形零件的质量，需要对其成形性能进行深入的探究。板料成形极限图为板料冲压件成形顺利与否提供了重要判据。

Nakajima实验(曲面法)和Marciniak实验(平面法)提出的两种双向拉伸测试方法经常用于实验获取板料的成形极限图。其中，Nakajima测试方法是采用圆底冲头，Marciniak测试方法是采用平底冲头。实验中，板料在模具和压力作用下受到双向拉伸，板料发生变形，直至破裂，之后通过相应技术获得板料变形的应变程度，构建成形极限图。

传统的成形极限图获取方法是实验前在板料上画网格，实验后通过比较网格的变化得到板料的应变，进而绘制出成形极限图。这种方法复杂，效率低，测量不方便，对测量的要求较高，容易造成测量结果的不准确，而且只能测量试验前后的两个状态，不能对试验过程中的某一状态进行测量。现在通常采用数字图像相关技术，在板料上预先喷制不同的散点图，通过采集板料上各个斑点不同时刻的位置，对比前后板料变形引起的位移变化，从而得出板料的应变。

现有技术中，前述两种双向拉伸测试方法需要分别使用不同的测定装置，增加了测定成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现Nakajima和Marciniak两种双向拉伸测试方法，测定成本低的板料成形性能测定装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种板料成形性能测定装置，包括用于对板料进行拉伸的板料成形极限测试模具、用于对板料进行加热的加热设备和用于采集板料成形图像的图像采集设备，所述板料成形极限测试模具包括上模座和与所述上模座相对设置的下模座，其中：

所述上模座的下部连接有凸模，所述凸模包括连接头和冲头，所述连接头为倒T形，所述连接头的上端螺纹连接在所述上模座上，所述连接头的下端可拆卸的连接所述冲头，所述冲头为圆底冲头或平底冲头；

所述下模座的上部连接有凹模，所述凹模的上部设置有压边圈，所述下模座、凹模和压边圈的中部均设置有透孔。

进一步的，所述加热设备包括若干加热棒，所述凸模、凹模和压边圈上设置有加热孔，所述加热棒插设在所述加热孔中。

进一步的，所述加热棒上设置有热电偶，所述加热设备采用PID温度控制器。

进一步的，所述连接头和冲头之间、所述凹模和压边圈之间均设置有隔热板。

进一步的，所述下模座和凹模的中部的透孔均采用锥形面增大内径设计，所述下模座的中间的透孔的内径开始处与所述凹模的中间的透孔的内径最大处相同。

进一步的，所述连接头的下端开有沉头孔，所述连接头的下端通过内六角螺钉连接所述冲头。

进一步的，所述压边圈的下表面和凹模的上表面为锯齿状结构。

进一步的，所述下模座上设置有导套，所述上模座上设置有与所述导套相配合的导柱。

进一步的，所述板料成形性能测定装置还包括底座圆盘，所述底座圆盘位于所述下模座的下方，所述底座圆盘和下模座之间设置有支撑柱。

进一步的，所述图像采集设备包括设置在所述下模座下方的光学镜面和与所述光学镜面相配合设置的摄像机。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中，凸模和上模座采用螺纹连接方式，能够很方便地更换两种凸模，省去了不同凸模需要加工不同模具的时间和成本。并且，凸模包括连接头和冲头，连接头的下端可拆卸的连接冲头，也可以通过使用相同的连接头仅更换不同的冲头来实现凸模的更换。总之，本实用新型通过可更换的凸模，能在一台设备上实现Nakajima和Marciniak两种双向拉伸测试方法，降低了测定成本。

附图说明

图1为本实用新型的板料成形性能测定装置的结构示意图；

图2为本实用新型的板料成形性能测定装置的原理示意图；

图3为待测定的板料试件的结构示意图，其中3a为一个实施例的结构示意图，3b为另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型中连接头的结构示意图，其中4a为俯视结构示意图，4b为4a的AA向剖面结构示意图；