专利名称：一种板材扩孔试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及试验设备，特别涉及板材扩孔试验装置。
背景技术：
中华人民共和国国家标准《GB/T 15825.4-1995金属薄板成形性能和试验方法/扩孔试验》给出了进行板材扩孔试验的通用方法，该方法试验时，将中心带有预制圆孔的试样置于凹模与压边圈之间压紧，通过凸模将其下部的试样材料压入凹模，使预制圆孔直径不断胀大，直至孔缘局部发生开裂，停止凸模运动，测量试样孔径的最大值和最小值，用它们计算扩孔率作为金属薄板的扩孔性能指标。
根据板材厚度不同，所采用的预制圆孔直径也不相同。标准将板材分为三个厚度范围0.20～1.00mm，＞1.00～2.00mm，＞2.00～4.00mm，对于每一个厚度范围，可采用三种直径的预制圆孔。试验时，优先采用该厚度范围内最大的预制圆孔直径，当孔缘不发生开裂时，依次取较小一种预制圆孔直径并更换与其相应的导销。
现有的扩孔试验，都是先采用冲裁或其它加工方法，在试样上加工出试样厚度所对应的厚度范围内的最大直径的预制圆孔，然后在成形试验机上进行扩孔试验。标准要求每种试验材料需完成10次有效重复试验，因此至少要准备10片以上的试样。倘若孔缘不发生开裂，则还需要预制较小直径的圆孔，再进行试验。现有技术的缺点在于1需要采用两套模具、有时甚至是两套设备；2如果孔缘不发生开裂，有可能会造成试样制备物力人力的浪费；3在很多情况下，还会造成工期的延误。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型扩孔试验装置，在同一套模具内同时实现冲孔预制中心圆孔和扩孔试验这两个工艺，并解决将两个工艺过程合二为一中产生的控制问题；同时，还可以解决由于孔缘不发生开裂情况下试样准备方面存在的物力人力的浪费问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是，一种板材扩孔试验装置，包括，至少二导柱；顶盖，固定于所述的导柱顶部；上模，套设固定于导柱，其中间开有一容置孔；上模支撑导块，套设于导柱上，其中间开有一凹槽，凹槽上部设有一通孔，该通孔与所述的上模的容置孔相对应；上模支撑导块通过一芯柱与上模相连接，其间套设一弹簧，上模支撑导块及上模在相应位置处开有凹槽，以收置该弹簧；冲孔模套，设置于所述的上模支撑导块凹槽，其上开有冲孔；冲杆机构，包括冲杆底座、冲杆、冲杆导块、弹簧；其中，冲杆底座固定于容置孔内，冲杆导块穿设于所述的上模容置孔、上模支撑导块通孔以及扩孔模套扩孔中，其上开有供冲杆穿过的通孔，冲杆导块上还设有一台阶，该台阶抵靠于上模支撑导块；弹簧套设于冲杆上，其一端抵靠于冲杆底座，另一端抵靠于冲杆导块；下模，固定于所述的导柱底部，其上开有通孔；扩孔机构，设置于下模通孔中，其包括扩孔模套、扩孔冲杆、顶杆、顶杆座；其中，扩孔模套开有扩孔，该扩孔与所述的冲孔模套冲孔相对应；扩孔冲杆穿设于该扩孔中，其上开有出料孔；顶杆一端抵靠扩孔冲杆，另一端设置于顶杆座中。
进一步，所述的冲杆导块上开有供弹簧固定的凹槽。
所述的弹簧为蝶簧。
本实用新型的优点1.减少模具数量，由原来的两套模具一套圆孔预制模具，一套扩孔试验模具有时甚至是两套设备，减少为现在的只需要一套模具；2.减少了试样制备时物力人力的浪费，只需要制备要求尺寸的试片，即可完成扩孔试验。如果第一个试样孔缘未发生开裂，只需要更换不同规格的冲杆即可，而不需要重新加工试样，重新预制圆孔；3.对中良好；4.使用方便下模上设计有出料管，可以极方便地清除冲孔过程产生中的试样废料。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图2的侧视图。
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型的板材扩孔试验装置，包括二导柱1、2；顶盖3通过一连接件31固定于所述的导柱1、2顶部；上模4套设固定于导柱1、2，其中间开有一容置孔401；上模支撑导块5，套设于导柱1、2上，其中间开有一凹槽501，凹槽501上部设有一通孔5011，该通孔5011与所述的上模4的容置孔401相对应；上模支撑导块5通过三个芯柱6与上模4相连接，芯柱上套设弹簧7，该弹簧7为蝶簧，上模支撑导块5及上模4在相应位置处开有凹槽502、402，以收置该弹簧7；冲孔模套8设置于所述的上模支撑导块5凹槽501，其上开有冲孔801；冲杆机构9包括冲杆底座91、冲杆92、冲杆导块93、弹簧94；其中，冲杆底座91固定于容置孔401内，冲杆导块93穿设于所述的上模容置孔401、上模支撑导块通孔5011以及冲孔模套冲孔801中，其上开有供冲杆92穿过的通孔931，冲杆导块93上还设有一台阶932，该台阶932抵靠于上模支撑导块5，冲杆导块93上开有供弹簧94固定的凹槽933；弹簧94套设于冲杆92上，其一端抵靠于冲杆底座91，另一端抵靠于冲杆导块93；下模10，固定于所述的导柱1、2底部，其上开有通孔101；扩孔机构11，设置于下模通孔101中，其包括扩孔模套111、扩孔冲杆112、顶杆113、顶杆座114；其中，扩孔模套111开有扩孔1111，该扩孔1111与所述的冲孔模套冲孔801相对应；扩孔冲杆112穿设于该扩孔1111中，其上开有出料孔1121，以连接以出料管1122；顶杆113一端抵靠扩孔冲杆112，另一端设置于顶杆座中114。
在试验时，将试样放置于冲孔模套8、扩孔模套111之间，降低上模4，使冲孔模套8的下表面与试样上表面自然接触后，固定上模4；对下模10施加作用力使其向上运动，此作用力通过下模10和冲孔模套8作用在试样和冲孔模套8、上模支撑导块5、冲杆导块93上，并传递给弹簧94和弹簧7(蝶簧)，使得弹簧94和弹簧7(蝶簧)受到压缩产生变形，从而使试样、冲孔模套8、上模支撑导块5、冲杆导块93都有一定的向上位移。当弹簧94和弹簧7(蝶簧)的变形足够大时，将导致原来缩在冲杆导块93内的冲杆92伸出接触试样，并对试样完成冲孔工艺过程。
当冲杆92顶穿试样后，插入扩孔冲杆112的出料孔1121内，发挥扩孔试验时的导销作用。然后对顶杆座114、顶杆113施加作用力，使其带动扩孔冲杆112向上运动，从而完成扩孔试验。在冲孔工艺过程中冲下的试样圆孔圆片，通过扩孔冲杆112的出料孔1121掉入底部的出料管1122中。
搬运时，通过紧固件12将上模4和上模支撑导块5固定。
权利要求1.一种板材扩孔试验装置，其特征是，包括，至少二导柱；顶盖，固定于所述的导柱顶部；上模，套设固定于导柱，其中间开有一容置孔；上模支撑导块，套设于导柱上，其中间开有一凹槽，凹槽上部设有一通孔，该通孔与所述的上模的容置孔相对应；上模支撑导块通过至少三个芯柱与上模相连接，芯柱上套设弹簧，上模支撑导块及上模在相应位置处开有凹槽，以收置该弹簧；冲孔模套，设置于所述的上模支撑导块凹槽，其上开有冲孔；冲杆机构，包括冲杆底座、冲杆、冲杆导块、弹簧；其中，冲杆底座固定于容置孔内，冲杆导块穿设于所述的上模容置孔、上模支撑导块通孔以及扩孔模套扩孔中，其上开有供冲杆穿过的通孔，冲杆导块上还设有一台阶，该台阶抵靠于上模支撑导块；弹簧套设于冲杆上，其一端抵靠于冲杆底座，另一端抵靠于冲杆导块；下模，固定于所述的导柱底部，其上开有通孔；扩孔机构，设置于下模通孔中，其包括扩孔模套、扩孔冲杆、顶杆、顶杆座；其中，扩孔模套开有扩孔，该扩孔与所述的冲孔模套冲孔相对应；扩孔冲杆穿设于该扩孔中，其上开有出料孔；顶杆一端抵靠扩孔冲杆，另一端设置于顶杆座中。
2.如权利要求1所述的板材扩孔试验装置，其特征是，所述的冲杆导块上开有供弹簧固定的凹槽。
3.如权利要求1所述的板材扩孔试验装置，其特征是，所述的弹簧为蝶簧。
专利摘要一种板材扩孔试验装置，包括，至少二导柱；顶盖，固定于导柱顶部；上模，套设固定于导柱；上模支撑导块，套设于导柱上，其中间开有一凹槽；上模支撑导块通过芯柱与上模相连接，芯柱上套设弹簧；冲孔模套设置于上模支撑导块凹槽，其上开有冲孔；冲杆机构包括冲杆底座、冲杆、冲杆导块、弹簧；冲杆底座固定于容置孔内；下模固定于导柱底部；扩孔机构设置于下模通孔中，包括扩孔模套、扩孔冲杆、顶杆、顶杆座；扩孔模套开有扩孔，该扩孔与冲孔模套冲孔相对应；扩孔冲杆穿设于扩孔中；顶杆一端抵靠扩孔冲杆，另一端设置于顶杆座中。本实用新型的优点，减少模具数量，由原来的两套模具圆孔预制模具、扩孔模具减少为现在一套模具。
文档编号G01N3/00GK2758740SQ20042011495
公开日2006年2月15日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者陈新平, 蒋浩民, 张红, 焦书军 申请人:宝山钢铁股份有限公司