[发明专利]一种原位杯突装置

说明书

技术领域

本发明属于涉及物理性质测试领域，涉及一种原位杯突装置。

背景技术

高强度板材成形材料的使用量近年来大大增加，为了提高板材加工生产效率，节约生产成本，需要对板材成型过程中的微观组织演化过程进行深入详尽的研究。钣金的受力情况是一种典型的平面应力状态，区别于单轴拉伸时的单轴应力状态，因此，对于板材成形性能的衡量需要专门的试验手段。其中一个已被广泛采用的试验是埃里克森杯突试验。国标GB/T4156-2007中指出杯突实验原理：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。依据冲头位移测得的凹痕深度即为试验结果。研究材料在杯突试验过程中性能及组织变化的文献众多，但由于条件限制，当前研究对象大都是完成变形卸载后的试样，很少有能研究杯突实验过程中特定区域材料持续变化过程的原位实验装置。而多晶体金属材料变形过程复杂，微观组织演化规律尚未研究透彻。因此仅通过变形前和最终变形后的微观组织变化对比，遗漏对中间过程的研究很可能会导致理论结果不完善或得到完全错误的结果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种原位杯突装置，解决现有原位实验设备过于复杂或无法保持实验过程中的加载状态等问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种原位杯突装置，包括底座、倾斜设置在底座上的圆筒、压紧部、过渡压杆和加载部，所述过渡压杆底部与加载部接触，所述圆筒的顶端放置试样片并通过压紧部压紧，底端通过加载部的旋转将过渡压杆推入圆筒内。

进一步，所述圆筒顶端内设有一轴颈。

进一步，所述过渡压杆的顶部为球面。

进一步，所述圆筒轴心与竖直方向的倾斜度为70°。

进一步，所述圆筒底端的端面和加载部端面上对应设置有刻度线。

本发明的有益效果在于：本发明通过控制加载部的旋进量及旋进速度控制加载条件并能保持加载状态。实验过程中无需使用电子设备即可对加载进行控制，大幅降低实验成本的同时仍能保证实验的精确合理性。整个装置体积较小，适宜在电镜狭小的样品室中进行实验。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的主视图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示的原位杯突装置，包括底座6、倾斜设置在底座上的圆筒3、压紧部1、过渡压杆4和加载部5，所述过渡压杆4的底部与加载部5接触，所述圆筒3的顶端放置试样片2并通过压紧部1压紧，底端通过加载部5的旋转将过渡压杆4推入圆筒3的内腔32内。

本实施例中，压紧部1为压边螺母，加载部5为加载螺母，圆筒轴心与竖直方向的倾斜度为70°，适用于在常用电镜中进行EBSD测试，也可以根据需要选取特定的其他角度。过渡压杆的顶部为球面，或者可以设置为需要设定的其他曲面类型，圆筒顶端内设有一轴颈31，加载部5将过渡压杆4推入内腔32内，通过轴颈31导向，球面端与试样片2接触，进行加载。

本实施例中，可以更换不同圆头直径或形状的过渡压杆4实现不同加载目的，过渡压杆4顶部的球面与样品接触，底部平面与加载螺母接触，加载螺母旋转转化为推力推动过渡压杆，在保证加载压头直径可更换的同时避免旋转加载螺母直接带动过渡压杆4旋转，与样品的直接接触，减少干扰因素。圆筒底端的端面和加载部端面上对应设置有刻度线，通过观察加载螺栓端面刻度线与底座圆筒底面刻度线的位置关系读出旋进角度。通过控制旋进速度来控制加载速度，通过调节压边螺母的旋紧度控制压边力的大小，通过控制压边螺母中心部位厚度或孔外边缘倒角以增大竖直方向上能观察到试样片的范围。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。