专利名称：一种冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属塑性成形领域，尤其涉及一种冷冲件冲压过程动摩擦系数的
测量装置。
背景技术：
在板料拉延成形过程中，板料与模具之间的接触摩擦是对工件的应力应变分布以及工件成形质量有很大的影响。不良的摩擦与润滑状态，容易造成塑性成形过程中出现产品尺寸偏差、塑性变形不足等等缺陷；另外，在有限元分析中，如果接触和摩擦条件建立的不准确，也将影响模拟结果的准确性。因此，有必要对拉延成形过程中的摩擦进行测试和研目前测试板料成形摩擦系数的方法主要有传统的模拟实验法例如拉弯试验法、拉延筋摩擦测试法等，这类方法主要采用一些模拟试验装置来代替板料成形模具，并测量出在成形过程中的摩擦力或摩擦系数。这类方法的主要问题是成形试验条件与实际塑性成形过程还有一定的差距，因而不能真实反映板料成形中的实时摩擦状况。另外一种测量摩擦系数的方法是通过在模具表面安装传感器，直接测量真实塑性变形过程中坯料与模具接触表面的正压力和摩擦力，从而得到摩擦系数的方法。这类方法能够对实际的冲压成形过程中的摩擦进行测试，但是必须在模具表面开设测力计或探针安装孔，有可能改变模具和工件表面的接触状态，影响结果的准确性，因此，还需要设计一种能够很好的用于测量摩擦系数的测量装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置；通过本装置，可以测量冷冲件拉延成形过程中冷冲件与模具间的动摩擦系数，该方法不需要破坏模具表面接触状态，能够真实模拟冷冲件拉延成形过程。本实用新型通过下述技术方案实现一种冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置，包括承载台、凸模机构、毛坯压边圈；所述承载台的中部自上而下开设有两个相互贯穿且同轴的孔，其中下孔大于上孔；所述凸模机构包括凸模和凸模推板，所述凸模设置于凸模推板之上；所述凸模的上部置于承载台的上孔内，并与上孔滑动配合；所述凸模推板置于承载台的下孔内，并与下孔滑动配合，所述凸模的截面为正方形，上孔为正方形孔，所述凸模与上孔为正方形配合，所述凸模的上表面为圆柱面形状，所述毛坯压边圈置于承载台上方，所述下孔和凸模推板为正方形配合。所述凸模通过螺钉固定在凸模推板上。使用方法如下将冷冲件毛坯喷上黑漆，然后将模板纸贴在冷冲件毛坯上，模板纸上圆点处为空洞；模板纸贴上冷冲件毛坯后对其进行显影处理，即喷上白色的显影剂，去除模板纸后，冷冲件毛坯上留下圆形白色图案。[0009]将处理好的冷冲件毛坯放置在承载台的台面上，在将压边圈放置在冷冲件毛坯上，压边圈在压力机的作用下对冷冲件毛坯进行压边；凸模与凸模推板螺钉连接，凸模推板在压力机顶杆的推动下向上运动，推动凸模上行对冷冲件毛坯进行拉延成形。当冷冲件毛坯拉延到成形末端时，凸模停止上行，压力机顶杆压力保持不变，此时，采用非接触式光栅测量仪对冷冲件毛坯上表面的型面进行测量，由于测量仪对黑色不感光，因此测量仪仅能采集到显影处理过的白色圆点的型面数据。本实用新型相对于现有技术具有如下的优点本实用新型的特点是冷冲件的整个成形过程与实际拉延过程基本相同，能够真实地反映冷冲件在拉延过程中模具与冷冲件之间的摩擦状态。而且在冷冲件的整个成形过程中，测量系统不需要接触冷冲件或者模具表面，因此不会破坏模具与冷冲件之间的接触状态，保证结果的准确性。本实用新型经济方便实用，特别适用于板料拉延成形工艺中的摩擦情况研究场合。本实用新型具有结构简单，操作方便，设计合理等优点，在冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量过程中与测量机相互配合，有效地提高和保证了测量数据的可靠性。
图1为本实用新型冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置与测量机结构示意图。图2为冷冲件上测点分布图示意图；图3中，(a)为冷冲件在拉弯状态下应变分布示意图；(b)为冷冲件应力分布图示意图。图4为冷冲件在拉弯状态下的测点示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本实用新型冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置，包括承载台1、 凸模机构、毛坯压边圈5 ；所述承载台1的中部自上而下开设有两个相互贯穿且同轴的孔， 其中下孔1-1大于上孔1-2 ；所述凸模机构包括凸模3和凸模推板4，所述凸模3设置于凸模推板4之上；所述凸模3的上部置于承载台1的上孔1-2内，并与上孔1-2滑动配合；所述凸模推板4置于承载台1的下孔1-1内，并与下孔1-1滑动配合，所述凸模3的截面为正方形，上孔1-2为正方形孔，所述凸模3与上孔1-2为正方形配合，所述凸模3的上表面为圆柱面形状，所述毛坯压边圈5置于承载台1上方，所述下孔1-1和凸模推板4为正方形配
I=I O利用上述装置，可测量冷冲件毛坯2 (见图2~)在冲压过程动摩擦系数，具体如下将冷冲件毛坯2喷上黑漆，然后将模板纸贴在冷冲件毛坯2上，如图2所示，模板纸上圆点处为空洞；模板纸贴上冷冲件毛坯2后对其进行显影处理，即喷上白色的显影剂， 去除模板纸后，冷冲件毛坯2上留下圆形白色图案，整体图案与图2相同；如图1所示，将冷冲件毛坯2放置在承载台1的台面上，在将压边圈5放置在冷冲件毛坯2上，压边圈5在压力机的作用下对冷冲件毛坯2进行压边；凸模3与凸模推板4螺钉连接，凸模推板4在压力机顶杆7的推动下向上运动，使凸模3上行对冷冲件毛坯2进行拉延成形。当冷冲件毛坯2拉延到成形末端时，凸模3停止上行，顶杆7压力保持不变，此时， 采用非接触式光栅测量仪6对冷冲件毛坯2上表面的型面进行测量，由于测量仪6对黑色不感光，因此测量仪仅能采集到显影处理过的白色圆点的型面数据。冷冲件毛坯2变形后，原来为圆点的形状将会变成类似椭圆形状，将这些白色点
云数据进行拟合处理，可以得到椭圆长轴沿X方向的长度变化量
权利要求1.一种冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置，其特征在于包括承载台、凸模机构、 毛坯压边圈；所述承载台的中部自上而下开设有两个相互贯穿且同轴的孔，其中下孔大于上孔；所述凸模机构包括凸模和凸模推板，所述凸模设置于凸模推板之上；所述凸模的上部置于承载台的上孔内，并与上孔滑动配合；所述凸模推板置于承载台的下孔内，并与下孔滑动配合，所述凸模的截面为正方形，上孔为正方形孔，所述凸模与上孔为正方形配合，所述凸模的上表面为圆柱面形状，所述毛坯压边圈置于承载台上方，所述下孔和凸模推板为正方形配合。
2.根据权利要求1所述的冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置，其特征在于所述凸模通过螺钉固定在凸模推板上。
专利摘要本实用新型公开了一种冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量装置，该装置包括承载台、凸模机构、毛坯压边圈；承载台的中部自上而下开设有两个相互贯穿且同轴的孔，其中下孔大于上孔；凸模机构包括凸模和凸模推板，所述凸模设置于凸模推板之上；凸模的上部置于承载台的上孔内，并与上孔滑动配合；所述凸模推板置于承载台的下孔内，并与下孔滑动配合；本装置具有结构简单，操作方便，设计合理等优点，在冷冲件冲压过程动摩擦系数的测量过程中相互配合，有效地保证了测量数据的可靠性。
文档编号G01B11/02GK202133605SQ20102068842
公开日2012年2月1日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者周驰, 廖娟, 朱寅 申请人:华南理工大学