[发明专利]一种板料拉弯实验装置及实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及板料加工技术领域，具体涉及一种板料拉弯实验装置 及实验方法。

背景技术

U型薄板冲压过程中的回弹是板料冲压过程中难以解决的问题 之一，特别是高强度薄板(钢板)的冲压过程中的回弹，尤为严重。 拉弯工艺能改善板料弯曲过程中的受力情况，可有效抑制弯曲后的回 弹或将回弹控制在产品许可的范围内，是实际生产中效果比较理想且 比较容易实现的工艺方法。

工业中，实际生产前通常会进行实验仿真，现有技术拉弯工艺的 实验装置主要包括在模具上增加压料圈或拉延筋，使板料上下表面产 生切向摩擦力，板料在流经凹模圆角时产生拉弯作用。上述两种实验 装置在拉弯实验过程中存在以下问题：(1)调节模具参数(凸凹模 圆角半径、摩擦系数、表面处理方法等)时需要重新开发全套模具， 经济性差而且更换不方便；(2)模具和板料尺寸比较大，因此需要 较大尺寸和吨位的冲压机，且实验中冲压速度、压边力以及冲压力等 工艺参数经常需要改变，对冲压机的功能和性能要求比较高。

另一方面，随着汽车轻量化技术的不断发展，高强度钢板、铝合 金、复合材料等轻量化材料在车身上的应用越来越多，但轻量化材料 在成形过程中容易出现表面损伤缺陷，该问题也越来越受到人们的重 视。

鉴于此，特提出此发明。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种板料拉 弯实验装置及实验方法，无需冲压机，且实验参数可调，且使用该实 验装置制成的板料可用于损伤缺陷的研究。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种板料拉弯实验装置，包括工作台，还包括设于工作台上的进 给单元、拉伸单元和模具，进给单元、拉伸单元和模具在工作台上呈 角形分布，模具为该角形的顶点，进给单元包括进给伸缩件和设于进 给伸缩件端部的进给夹具，拉伸单元包括拉伸伸缩件和设于拉伸伸缩 件端部的拉伸夹具，拉伸伸缩件与工作台轴连接，模具的材料与实际 工业中拉弯加工生产中的模具材料相同，且模具可拆卸的连接于工作 台之上，实验时，将板料绕过模具，使用进给夹具和拉伸夹具夹住板 料两端，进给伸缩件伸出，拉伸伸缩件缩进，完成对板料的拉弯，无 需冲压机，解决了现有技术中对冲压机要求高的问题；且由于拉伸伸 缩件与工作台轴连接，因此通过调节拉伸伸缩件在工作台的旋转角 度，进而可完成板料拉弯中拉弯角的调节，进而无需局部或整体更换 装置即实现参数可调的效果，方便快捷，且降低了装置成本；且由于 模具的材料与实际工业中拉弯加工生产中的模具材料相同，因此使用 该实验装置制成的板料与实际工业中拉弯加工生产的板料表面会有 产生相同的损伤和缺陷，进而使用该实验装置制成的板料可模拟损伤 缺陷，进而使用该实验装置制成的板料可用于损伤缺陷的研究，同时， 由于模具可拆卸的连接于工作台之上，因此可以模拟不同模具下板料 拉弯后的损伤和缺陷。

进一步，还包括设于工作台上的滑轨，滑轨上设有滑块，拉伸伸 缩件轴连接于滑块之上，实验时，通过调节滑块在滑轨上的位置来调 节拉伸伸缩件在滑轨上的位置，因此可完成板料拉弯中拉弯长度的调 节。

进一步，拉伸伸缩件上设有角度传感器，角度传感器用于测量拉 伸伸缩件与滑块的夹角，便于计算实验时的拉弯角，方便板料拉弯中 拉弯角的调节。

进一步，进给夹具和拉伸夹具均包括两片对应设置的夹片，且夹 片的高度不小于待实验板料的宽度，这样可以保证进给夹具和拉伸夹 具完全覆盖待实验板料，进而使得待实验板料与进给夹具之间以及待 实验板料与拉伸夹具之间具有足够的摩擦力，进而防止拉弯实验时， 待实验板料与进给夹具或待实验板料与拉伸夹具产生相对位移，进而 防止相对位移对实验效果的影响。

进一步，进给夹具两片对应设置的夹片设有测距传感器，测距传 感器用于测量进给夹具与模具之间的距离，当进给夹具与模具之间的 距离小于一定值时，自动停止拉弯实验。

进一步，进给伸缩件端部通过拉力传感器与进给夹具连接，用于 检测拉弯实验过程中的拉弯力，进而可分析拉弯过程中拉弯力对拉弯 效果的影响。