专利名称：一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泡沫金属型材性能的检测方法及装置，尤指一种温度对泡沫铝或 铝合金塑性影响的检测方法及装置。
背景技术：
泡沫铝是一种含有大量孔洞结构的新型复合金属材料，一般孔隙率为40% 98%， 具有质轻、较高比强度、阻尼减震、高冲击能量吸收和优异的吸音、隔热、散热、电磁屏蔽等 多种物理性能，已在航空、航天、汽车制造、轨道交通等领域得到了应用，在目前众多实际应 用当中可知，泡沫铝合金制品比单纯泡沫铝材料用得更为广泛，因此泡沫铝或铝合金已成 为21世纪许多国家竞相研究的热点材料之一。目前在制备泡沫铝或铝合金的方法中由于发泡法的性价比高所以得到广泛应用， 在发泡法中，温度是成形过程中的重要影响因素，然而很多研究工作者往往会忽略这个因 素让泡沫铝或铝合金变形的产品整体性能不得达到理想效果，在成形方面必须提高温度 以减小屈服应力，有利于成形加工，但在另一方面又不能超过固相线温度，所以为了提高 泡沫铝或铝合金产品的的整体性能，温度的控制相当重要；为了满足生产与研究的需要，本 领域上急需一种能够方便检测温度对泡沫铝及合金塑性变形程度影响的检测方法及装置。
发明内容
为了弥补上述技术领域方面的空缺，本发明旨在公开一种通过直观检测泡沫铝或 铝合金毛坯在不同温度下进行二次成形所具有不同的整体性能来体现温度对泡沫铝或铝 合金塑性影响的检测方法及装置，为大规模制备高标准的泡沫铝或铝合金提供技术保障， 能通过控制成形温度使泡沫铝或铝合金达到预计的整体性能，提高了其在使用过程中的安 全性和稳定性，同时也为专项学术研究提供了很大的便利，本发明涉及的方法及装置使用 便捷结构简单且数据直观。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影 响的检测方法及装置，所述的方法包括以下步骤。(1)取在制备参数相同情况下经过第一次发泡获得的泡沫铝或铝合金毛坯待检测 样品5-10份，将样品剪切成形状规则平整，尺寸大小相等的圆柱体或正方体形，并将样品 进行顺序编号。(2)将已经进行顺序编号的某个样品固定装夹在模具上，并将模具与液压伺服压 力机连接安装并调整压力机的输出参数，使得压力机的压力输按照设定值输出。(3)启动模具加热电箱，加热温度值至设定温度值时进行恒温保温1-30分钟。(4)启动压力机，压力机驱动模具对样品进行施压直至样品泡孔结构破裂，在样品 泡孔结构破裂瞬间关闭压力机停止施压。(5)记录该样品泡孔结构破裂时的压力机最大压力值并测量样品的变形量。 (6)换过另外一个已经进行顺序编号的的样品，重复(2)至(5)步骤直至样品检测完毕。 (7)将受力变形泡孔结构破裂后的样品进行切割，观测其泡孔结构及裂纹等缺陷 并测量其宏观尺寸精度，将在不同设定温度条件下破裂的样品的破坏情况进行对比，即可 得出温度对泡沫铝或铝合金成形的影响。一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，所述的装置为冲压模 样式，包括上模座、下模座、加热电箱和保温外壁，上模座下面安装有上压板，所述的上压板 与上模座为可拆卸替换安装，在压力机的驱动下上模座可以沿着导柱上下运动；所述的下 模座上设置有固定板，将样品固定装夹的固定板上；所述的模具置于加热电箱内部。其中，所述的上压力板的运动参数通过调整液压伺服压力机完成，采用位移进给 控制方式，通过传感器装置感应确定其值大小。其中，所述的样品变形和破裂情况通过高速摄影装置记录后进行观测。其中，所述的传感器装置和高速摄影装置安装在模具旁并进行隔热保护。其中，所述的铝合金可以是硅铝合金或者铝铜合金或铝镁合金中的一种或铝锰合 金中的一种。本发明的有益效果体现在首先，本发明旨在研发一种通过传感器装置和高速摄 影装置所记录的结果直观检测泡沫铝及合金毛坯在不同温度下所进行二次成形具有不同 的整体性能来体现温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，为大规模制备高标 准的泡沫铝或铝合金提供技术保障，能通过控制成形温度使泡沫铝或铝合金达到预计的整 体性能，提高了其在使用过程中的安全性和稳定性，同时也为专项学术研究提供了很大的 便利，本发明涉及的方法及装置使用便捷结构简单且数据直观；其次，本发明采用了伺服压 力机和模具自动加热及保温设备，使得发明方法更为简单可行；再者，本发明针对泡沫铝或 铝合金毛坯材料塑性加工问题，根据前人关于泡沫铝或铝合金材料力学性能研究结果，结 合本方法及设备，分析了泡沫铝或铝合金材料不同温度成形单向受力状态下的塑性变形和 组织演变机制，开拓了行业领域中尚未有相关针对检测温度对泡沫铝或铝合金成形影响的 方法及装置的新纪元，为进一步开发泡沫铝塑性成形工艺奠定了基础。
图1是本发明中装置的使用结构示意图。附图标注1_上模座；2-下模座；3-上压板；4-固定板；5-样品；6_保温外壁； 7-导柱。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
。实施例一一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，所述的方法 包括以下步骤。(1)取在制备参数相同情况下经过第一次发泡获得的泡沫铝或铝合金毛坯待检测 样品5-10份，将样品5剪切成形状规则平整，尺寸大小相等的圆柱体或正方体形，并将样品 进行顺序编号。(2)将已经进行顺序编号的某个样品5固定装夹在模具上，并将模具与液压伺服压力机连接安装并调整压力机的输出参数，使得压力机的压力输按照设定值输出。(3)启动模具加热电箱，加热温度值至设定温度值时进行恒温保温1-30分钟。(4)启动 压力机，压力机驱动模具对样品5进行施压直至样品泡孔结构破裂，在样 品5泡孔结构破裂瞬间关闭压力机停止施压。(5)记录该样品5泡孔结构破裂时的压力机最大压力值并测量样品的变形量。(6)换过另外一个已经进行顺序编号的的样品，重复(2)至(5)步骤直至样品检测 完毕。(7)将受力变形泡孔结构破裂后的样品进行切割，观测其泡孔结构及裂纹等缺陷 并测量其宏观尺寸精度，将在不同设定温度条件下破裂的样品的破坏情况进行对比，即可 得出温度对泡沫铝或铝合金成形的影响。一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，所述的装置为冲压模 样式，包括上模座1、下模座2、加热电箱和保温外壁6，上模座1下面安装有上压板3，所述 的上压板3与上模座1为可拆卸替换安装，在压力机的驱动下上模座1可以沿着导柱7上 下运动；所述的下模座2上设置有固定板4，将样品固定装夹的固定板4上；所述的模具置 于加热电箱内部。实施例二 一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，所述的方法 包括以下步骤。(1)取在制备参数相同情况下经过第一次发泡获得的泡沫铝或铝合金毛坯待检测 样品5-10份，为了使数据更为可靠和精确可增加在每个温度设定值下检测的样品数量；将 样品剪切成形状规则平整，尺寸大小相等的圆柱体或正方体形，这样可以提高检测结果的 可对比性，并将样品进行顺序编号，方便数据记录及避免重复。(2)将已经进行顺序编号的某个样品5固定装夹在模具上，并将模具与液压伺服 压力机连接安装并调整压力机的输出参数，使得压力机的压力输按照设定值输出。(3)启动模具加热电箱，加热温度值至设定温度值时进行恒温保温1-30分钟，温 度可分别设定为200°C，4000C，6000C，800°C，950°C，1150°C，保温时间的控制可提高样品5 成形的稳定性，在设定温度下样品保温的时间要控制为相同。(4)启动压力机，压力机驱动模具往下运动对样品5进行施压直至样品泡孔结构 破裂，在样品5泡孔结构破裂瞬间关闭压力机停止施压，使样品破裂的压力值能体现成形 样品5的强度值。(5)记录该样品5泡孔结构破裂时的压力机最大压力值并测量样品5的变形量。(6)换过另外一个已经进行顺序编号的的样品，重复(2)至(5)步骤直至样品检测 完毕。(7)将受力变形泡孔结构破裂后的样品5进行平面切割，观测其切割面的泡孔结 构及裂纹等缺陷并测量其宏观尺寸精度，将在不同设定温度条件下破裂的样品的破坏情况 进行对比，总结出温度对泡沫铝或铝合金成形影响的结果。所述的装置为冲压模样式，包括上模座1、下模座2、加热电箱和保温外壁6，上模 座1下面安装有上压板3，所述的上压板3与上模座1为可拆卸替换安装，在压力机的驱动 下上模座1可以沿着导柱7上下运动；所述的下模座2上设置有固定板4，将样品固定装夹 的固定板4上；上压板3尽量与被检测样品的表面大小一直，避免样品局部受力或受力不均而影响检测结果，所述的模具置于加热电箱内部。以上所述实施例中，所述的上压力板的运动参数通过调整液压伺服压力机完成， 采用位移进给控制方式，通过传感器装置感应确定其值大小，使得操作者能更准确地将压 力值调整到 所需的大小，上压力板采用位移加工控制方式，通过传感装置控制上压板作用 于待测样品的载荷和位移，以便于绘制载荷和上压板行程曲线进行对比分析，通过高速摄 影装置记录样品变形和破裂情况后进行观测，以便于对样件弯曲变形质量缺陷的研究分 析，以上所述的传感器装置和高速摄影装置安装在模具旁并进行隔热保护。以上所述实施例中，所述的铝合金可以是硅铝合金或者铝铜合金或铝镁合金中的 一种或铝锰合金中的一种；综上所述，本发明旨在研发一种通过传感器装置和高速摄影装 置所记录的结果直观检测泡沫铝及合金毛坯在不同温度下所进行二次成形具有不同的整 体性能来体现温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，为大规模制备高标准的 泡沫铝或铝合金提供技术保障，能通过控制成形温度使泡沫铝或铝合金达到预计的整体性 能，提高了其在使用过程中的安全性和稳定性，同时也为专项学术研究提供了很大的便利， 本发明涉及的方法及装置使用便捷结构简单且数据直观。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行 业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术 实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1.一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，其特征在于所述的方法 包括以下步骤(1)取在制备参数相同情况下经过第一次发泡获得的泡沫铝或铝合金毛坯待检测样品 5-10份，将样品剪切成形状规则平整，尺寸大小相等的圆柱体或正方体形，并将样品进行顺 序编号；(2)将已经进行顺序编号的某个样品固定装夹在模具上，并将模具与液压伺服压力机 连接安装并调整压力机的输出参数，使得压力机的压力输按照设定值输出；(3)启动模具加热电箱，加热温度值至设定温度值时进行恒温保温1-50分钟；(4)启动压力机，压力机驱动模具对样品进行施压直至样品泡孔结构破裂，在样品泡孔 结构破裂瞬间关闭压力机停止施压；(5)记录该样品泡孔结构破裂时的压力机最大压力值并测量样品的变形量；(6)换过另外一个已经进行顺序编号的的样品，重复(2)至(5)步骤直至样品检测完毕；(7)将受力变形泡孔结构破裂后的样品进行切割，观测其泡孔结构及裂纹等缺陷并测 量其宏观尺寸精度，将在不同设定温度条件下破裂的样品的破坏情况进行对比，即可得出 温度对泡沫铝或铝合金成形的影响。
2.一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，所述的装置为冲压模样 式，包括上模座、下模座、加热电箱和保温外壁，上模座下面安装有上压板，其特征在于所 述的上压板与上模座为可拆卸替换安装，在压力机的驱动下上模座可以沿着导柱上下运 动；所述的下模座上设置有固定板，将样品固定装夹的固定板上；所述的装置置于加热电 箱内部。
3.根据权利要求1或2所述的一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装 置，其特征在于所述的上压力板的运动参数通过调整液压伺服压力机完成，采用位移进给 控制方式，通过传感器装置感应确定其值大小。
4.根据权利要求1或2所述的一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装 置，其特征在于所述的样品变形和破裂情况通过高速摄影装置记录后进行观测。
5.根据权利要求3或4所述的一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装 置，其特征在于所述的传感器装置和高速摄影装置安装在模具旁并进行隔热保护。
6.根据权利要求1或2所述的一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装 置，其特征在于所述的铝合金可以是硅铝合金或者铝铜合金或铝镁合金中的一种或铝锰 合金中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种泡沫金属型材性能的检测方法及装置，尤指一种温度对泡沫铝或铝合金塑性影响的检测方法及装置，所述的方法包括取泡沫铝或铝合金毛坯待检测样品，将样品剪切成规则体形并编号；样品固定装夹在模具上，启动电热箱进行加热至设定温度值时进行恒温保温后启动压力机，压力机驱动模具对样品进行施压直至样品泡孔结构破裂，在样品泡孔结构破裂瞬间关闭压力机停止施压；记录该样品泡孔结构破裂时的压力机最大压力值并测量样品的变形量；总结出温度对泡沫铝或铝合金成形影响的检测方法，所述的装置为普通标准冲压模样式，在压力机的驱动下可以上下运动；本发明涉及的方法及装置使用便捷结构简单且数据直观。
文档编号G01N3/18GK102095645SQ201010587789
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者孙振忠, 陈海彬, 陈盛贵 申请人:东莞理工学院, 孙振忠, 陈海彬, 陈盛贵