[发明专利]测量非线性应变路径下的成形极限试验装置及其试验方法

权利要求书

1.测量非线性应变路径下的冲压成形极限试验装置，其特征在于，包括：上模架（1）、导套（2）、导柱（3）、凹模固定板（4）、连接体（5）、凹模（6）、下模架（9）、保压装置（8）、压边圈（7）、数控三维激光切割头和凸模（14）；

所述下模架（9）固定于预设的装置基座上，凸模（14）可拆卸装配于下模架（9）中部；

所述压边圈（7）通过保压装置（8）支撑设置于凸模（14）正上方；

所述上模架（1）固定于顶部下压机构（15）上；

所述上模架（1）与下模架（9）之间通过多根导柱（3）实现垂直导向，即上模架（1）在导柱（3）的导向作用下可纵向移动；

所述导套（2）装配于上模架（1）与导柱（3）配合位置；

所述凹模固定板（4）固定于下模架（9）下端面；

所述连接体（5）为中部开放式的连接架体结构，且固定于凹模固定板（4）下端面；

所述凹模（6）固定于连接体（5）底端面，即凹模（6）与压边圈（7）之间间隙用于夹持试验样件（13）；

其中，连接体（5）、凹模（6）、压边圈（7）和凸模（14）中心同轴；数控三维激光切割头设置于凹模（6）上方的连接体（5）内部开放空间内。

2.根据权利要求1所述的测量非线性应变路径下的冲压成形极限试验装置，其特征在于：

其中，凸模（14）和凹模（6）均设计成中空形状，并且边部能够完全贴合。

3.根据权利要求1所述的测量非线性应变路径下的冲压成形极限试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 将金属板材进行切割，形成能够在凹模（6）与压边圈（7）之间稳定夹持的试验样件；

S2. 将试验样件放置于压边圈（7）上端面；

S3. 通过控制下压机构促使凹模（6）以固定速度下移，下移过程中凹模（6）与凸模（14）将试验样件夹紧并使样件变形，直至达到预变形所需的位移；

S4. 保持压力不变，控制激光切割头在试验样件上沿着预设的切割形状进行切割；

S5. 继续让凹模（6）以同样的固定速度下移，直至试验样件出现裂口；

S6. 取出试验样件，并根据裂口周围区域进行主应变和次应变的测量，最终得到一个非线性应变路径下的成形极限点；

S7. 重复S1-S6的步骤，通过改变步骤S4中的切割形状，形成不同的非线性应变路径，最终可实现初始应变路径相同，次段应变路径不同的非线性应变路径下的成形极限；

S8. 重复S1-S7的步骤，通过改变步骤S3中所述的预变形位移，实现初始应变路径不同，次段应变路径不同的非线性应变路径下的成形极限。