[发明专利]一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量装置及方法

摘要

本发明所设计的一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量装置及方法，该装置包括加热炉系统，力监测系统，温度监测系统，流量检测系统、温度控制系统以及机械运动系统。该方法包括坯料温度连续变化条件下热成形钢摩擦因子的测量，不同模具温度下热成形钢摩擦因子的测量，不同冷却速率下热成形钢摩擦因子测量和不同初始组织条件下高强摩擦因子的测量。随着定制力学性能的高强钢热成形零件的逐步应用，传统的测定坯料温度，模具温度，冷却速率和初始组织均一的热成形钢摩擦因子已经不能满足实际需求。本发明正是基于这一点提出了一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量方法及装置。

主权项

一种定制条件下热成形钢摩擦因子的测量装置，其特征在于：其包括加热炉(1)，可控加热模具(3)，压力加载装置(4)，夹紧装置(6)，滚珠丝杠(7)，拉力传感器(5)，压力传感器(11)，温度测量仪(9)，数据采集系统(8)，炉温控制器(10)，导轨(13)，上支架(14),下底座(15)；所述加热炉(1)的加热温度受炉温控制器(10)的控制；所述导轨(13)位于加热炉(1)一侧，所述滚珠丝杠(7)位于导轨(13)上方；所述滚珠丝杠(7)由伺服电机驱动，带动夹紧装置(6)，所述夹紧装置(6)安装在导轨(13)上，用于夹紧待测对象，在滚珠丝杠(7)的作用下，夹紧装置(6)带动待测对象作水平方向移动；拉力传感器(5)安装在所述滚珠丝杠(7)与夹紧装置(6)之间；所述下底座(15)位于滚珠丝杠(7)和加热炉(1)之间，所述上支架(14)位于下底座(15)上，两者之间留有空间，以供待测对象在其间水平移动；可控加热模具(3)安装在下底座(15)以及压力加载装置(4)之间，可控加热模具(3)由上模块和下模块组成，上、下模块表面几何和物理特征相同，上、下模块之间有空间供待测对象水平穿过；所述压力加载装置(4)安装在上支架(14)上，所述压力加载装置(4)通过压力传感器(11)向待测对象施加压力；工作时，待测对象一端在加热炉(1)内，另一端由夹紧装置(6)夹紧，由伺服电机驱动下的滚珠丝杠(7)通过拉力传感器(5)，将拉力传递到夹紧装置(6)，使待测对象水平移动；在移动过程中，待测对象同时接受位于上部的压力加载装置(4)通过压力传感器(11)传来的压力，和可控加热模具(3)传来的热量；所述温度测量仪(9)是非接触式温度测量仪，用于测量待测对象进入可控加热模具(3)时刻的温度，其输出与数据采集系统(8)相连；所述数据采集系统(8)，分别与拉力传感器(5)、压力传感器(11)、温度测量仪(9)电气连接，在待测对象移出过程中，采集相应的温度、垂直压力值和水平拉力值，并按摩擦因子＝0.5×水平拉力F_l/垂直压力F_n计算出在不同温度下，待测移出过程中摩擦因子。