一种改进的板材成形极限图测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种极限图测试装置，尤其是一种改进的板材成形极限图测试装置。

背景技术：

成形极限是板材塑性成形中一个十分重要的性能指标和工艺参数，它反映了在冲压成形过程中，板材在拉伸失稳前所能达到最大变形程度，是冲压工艺与模具设计的主要依据之一，其中成形极限图(Forming limit Diagram，FLD)是一项非常重要和广泛应用的板材成形极限判断依据，特别是跟有限元数值模拟技术进行结合，具有准确、快捷和直观的特点，因此许多商业有限元软件均将成形极限图作为冲压工艺和模具设计时预测破裂极限的主要依据，而获得准确的材料成形极限图，是确保分析结果准确可信的重要前提，准确的成形极限图需要通过试验获得，中国实用新型专利CN 201780237 U公开了一种改进的板材成形极限图测试装置。这种结构的测试装置在加热前后，其对于实验样本的加持力变化较大，导致测试结果误差较大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种改进的板材成形极限图测试装置，能够解决现有技术的不足，提高了高温测试过程中温度的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种改进的板材成形极限图测试装置，包括加热装置，测试装置，所述加热装置的左侧设置有第一圆形口以及穿过第一圆形口的第一连接臂，加热装置的右侧设置有第二圆形口以及穿过第二圆形口的第二连接臂，加热装置的后侧设置有第三圆形口以及穿过第三圆形口的第三连接臂，测试装置由凹模、压边模和凸模组成，其中凹模和压边模均为圆环形，分别具有与待压紧测试的板材接触的表面和相对应的外表面，而所述凸模由半球形的端部和柱形的模体组成，端部与模体之间通过螺栓连接，螺栓与端部通过弹簧体连接，螺栓与模体之间设置有橡胶垫，端部的顶面铺设有弹性金属片，第一连接臂与凹模固定连接，第二连接臂与压边模固定连接，第三连接臂与凸模之间通过连接轴连接，连接轴的一端与凸模固定连接，连接轴的另一端设置有球头，第三连接臂的顶部设置有球形凹槽，球头滑动卡接在球形凹槽内。

作为优选，所述加热装置为烘箱式加热器，其外围有用于加热的导热丝或者导热油。

所述第一圆形口与第一连接臂，第二圆形口和第二连接臂，第三圆形口和第三连接臂之间填充有软质隔热橡胶。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本实用新型通过改进凸模与凹模、压边模的配合方式，提高了测试装置加持力的稳定性。凸模的端部与模体之间通过半固定的连接方式进行连接，在温度变化时，利用弹簧体和橡胶垫的弹性形变，可以保证整个凸模与凹模、压边模配合的相对位置不变，从而降低了测试装置加持力由于测试装置和测试样品受热后产生的膨胀而导致的加持力变化，弹性金属片可以提高凸模与测试样品的贴合度。第三连接臂与凸模通过连接轴活动连接，可以实现在凹模和压边模发生较大相对位移时，通过连接轴的转动以及其自身的角度变化，使凸模与凹模、压边模保持相对的良好配合度。采用加热的导热丝或者导热油的烘箱方式，通过热风循环，对整个测试装置进行均匀的加热，可以保证整体测试装置加热至需要测试的温度，而不会由于局部加热导致测试装置温度不均匀，第一圆形口与第一连接臂，第二圆形口和第二连接臂，第三圆形口和第三连接臂之间填充有隔热橡胶层可以保证在加热过程中热量不会从第一圆形口，第二圆形口和第三圆形口散发出去导致温度不稳定，因而能够更加准确的测试出不同温度下的极限图数据。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施方式的正面结构图。

图2是本实用新型一个具体实施方式的侧面结构图。

图3是本实用新型一个具体实施方式中凸模的结构图。

图4是本实用新型一个具体实施方式中滑轨的结构图。

图中：1、加热装置；2、测试装置；3、第一圆形口；4、第一连接臂；5、第二圆形口；6、第二连接臂；7、第三圆形口；8、第三连接臂；9、凹模；10、压边模；11、凸模；12、观察窗口；13、端部；14、模体、15、螺栓；16、弹簧体；17、橡胶垫；18、弹性金属片；19、隔热橡胶层；20、连接轴；21、球头；22、球形凹槽；23、滑轨；24、定位槽；25、限位块；26、扭簧

具体实施方式

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-4，本实用新型一个具体实施方式包括加热装置1，测试装置2，所述加热装置1的左侧设置有第一圆形口3以及穿过第一圆形口3的第一连接臂4，加热装置1的右侧设置有第二圆形口5以及穿过第二圆形口5的第二连接臂6，加热装置1的后侧设置有第三圆形口7以及穿过第三圆形口7的第三连接臂8，测试装置2由凹模9、压边模10和凸模11组成，其中凹模9和压边模10均为圆环形，分别具有与待压紧测试的板材接触的表面和相对应的外表面，而所述凸模11由半球形的端部13和柱形的模体14组成，端部13与模体14之间通过螺栓15连接，螺栓15与端部13通过弹簧体16连接，螺栓15与模体14之间设置有橡胶垫17，端部13的顶面铺设有弹性金属片18，第一连接臂4与凹模9固定连接，第二连接臂6与压边模10固定连接，第三连接臂8与凸模11之间通过连接轴20连接，连接轴20的一端与凸模11固定连接，连接轴20的另一端设置有球头21，第三连接臂8的顶部设置有球形凹槽22，球头21滑动卡接在球形凹槽22内。凸模11的端部13与模体14之间通过半固定的连接方式进行连接，在温度变化时，利用弹簧体16和橡胶垫17的弹性形变，可以保证整个凸模11与凹模9、压边模10配合的相对位置不变，从而降低了测试装置2加持力由于测试装置2和测试样品受热后产生的膨胀而导致的加持力变化，弹性金属片18可以提高凸模11与测试样品的贴合度。第三连接臂8与凸模11通过连接轴20活动连接，可以实现在凹模9和压边模10发生较大相对位移时，通过连接轴20的转动以及其自身的角度变化，使凸模11与凹模9、压边模10保持相对的良好配合度。加热装置1为烘箱式加热器，其外围有用于加热的导热丝或者导热油。采用加热的导热丝或者导热油的烘箱方式，通过热风循环，对整个测试装置进行均匀的加热，可以保证整体测试装置加热至需要测试的温度，而不会由于局部加热导致测试装置温度不均匀。第一圆形口3与第一连接臂4，第二圆形口5和第二连接臂6，第三圆形口7与第三连接臂8之间填充有隔热橡胶层，可以减少热量的散失，因而能够更加准确的测试出不同温度下的极限图数据。

另外，为了更好的观察试验过程中试样的变化，发明人针对本实施例的结构，在发热装置1的正面设置有观察窗口12，观察窗口12为透明的隔热材料，试验人可以通过观察窗口12肉眼观察式样的胀形成形变化，或者设置摄像机观察并记录式样的胀形成形变化，以得到更精确的试验数据。

第一连接臂4、第二连接臂6和第三连接臂8分别滑动设置在滑轨23上。滑轨23的两侧设置有定位槽24，定位槽24内均匀设置有若干个限位块25，限位块25与对应的连接臂过盈配合，同一定位槽24内的相邻限位块25之间连接有扭簧26。滑轨23可以提高连接臂的定位准确度，限位块25可以利用其相互连接的结构，实现连接臂在任何位置的定位稳定性，从而实现测试装置2加持力的均匀、精确释放。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。