[发明专利]一种气动高速杯突试验装置及系统

说明书

本发明公开了一种气动高速杯突试验装置及系统，包括冲压装置和压紧装置，冲压装置包括缸筒，缸筒内设有活塞，缸筒内部固定有能够吸附活塞的电磁铁；所述活塞连接活塞杆的一端，活塞杆的另一端固定冲头；压紧装置与冲压装置间隔设置，包括用于放置试件的凹模架，所述凹模架远离冲压装置一侧安装压紧气缸，压紧气缸连接有用于对试件施加压边力的压紧套。本发明能够提供稳定的冲击速度，且试件压边力可控，冲击力和冲击速度可以实时监测。

技术领域

本发明涉及冲击试验领域，尤其涉及一种气动高速杯突试验装置及系统。

背景技术

杯突试验是评价金属薄板成形性的试验方法，试验时，用球形凸模把周边被压住的金属薄板顶入凹模，形成鼓包直至鼓包顶部出现裂纹为止。高速杯突试验能检测金属薄板在高应变下的成形性，研究证明高应变率能显著提高多种材料的成形能力，减小回弹。

目前标准化的杯突实验可测量准静态下金属薄板的成形极限能力，但准静态下的成形极限曲线很难去评价高应变率下的成形性能。而高应变率下的杯突实验目前还没有标准化，存在很多问题需要解决，如设备的可重复性和稳定性等。气动高速杯突试验是实现高速杯突实验的一种方式，发明人发现，现有气动高速杯突试验在气体开始释放时存在气压不足的问题，造成冲击速度不稳定。而且，在试验时，冲击速度和冲击力需实时检测，试件压边力自动控制需完善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种气动高速杯突试验装置及系统，能够提供稳定的冲击速度，且试件压边力可控，冲击力和冲击速度可以实时监测。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种气动高速杯突试验装置，包括：

冲压装置，包括缸筒，缸筒内设有活塞，缸筒内部固定有能够吸附活塞的电磁铁；所述活塞连接活塞杆的一端，活塞杆的另一端固定冲头；

压紧装置，与冲压装置间隔设置，包括用于放置试件的凹模架，所述凹模架远离冲压装置一侧安装压紧气缸，压紧气缸连接有用于对试件施加压边力的压紧套。

作为进一步的实现方式，所述冲头内部安装压力传感器。

作为进一步的实现方式，所述缸筒侧面开设有用于接入高压气源的进气口，且缸筒侧面设置若干排气孔。

作为进一步的实现方式，所述凹模架开设有用于放置试件的沉孔，沉孔两侧对称开设有窥视孔。

作为进一步的实现方式，其中一个窥视孔内固定激光发射器，另一个窥视孔内固定激光接收器。

作为进一步的实现方式，所述压紧气缸固定于气缸架一侧，压紧气缸的活塞杆连接压紧套。

作为进一步的实现方式，所述压紧套一端开设容纳腔，另一端开设安装孔。

第二方面，本发明实施例还提供了一种气动高速杯突试验系统，包括所述的气动高速杯突试验装置。

作为进一步的实现方式，还包括高压气源，冲压装置、压紧装置分别通过管路连接高压气源。

作为进一步的实现方式，所述高压气源与冲压装置连接的管路上依次安装第一压力调节阀、第一储气瓶和高压电磁阀；高压气源与压紧装置连接的管路上依次安装第二压力调节阀、第二储气瓶和开关阀。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式的冲压装置安装电磁铁，活塞需克服电磁铁的吸力才能运动，在冲头速度提高的同时克服了气体开始时释放气压不足的缺点；

(2)本发明的一个或多个实施方式的压紧装置安装激光发射器和激光接收器，能够实时监测冲头冲击试件的速度；冲头安装压力传感器，可以实时检测冲击力；