一种极限减薄率测试机构的制作方法

本发明涉及材料性能测试技术领域，具体涉及一种极限减薄率测试机构。

背景技术：

冲压成型过程中，冲压件受力变形，由于冲压件的力学性能因素，若冲压件减薄过多，则冲压件容易产生裂纹，测试冲压件的极限减薄率，能对冲压件的开裂风险进行评估，为冲压件成型提供保障。

目前冲压件的极限减薄率主要参考冲压减薄率评判标准评估或者理论计算得到。根据标准评估，准确性较低。通过理论计算，影响因素较多，也不能保证计算结果的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种极限减薄率测试机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种极限减薄率测试机构，包括冲头和用于放置待测样件的底座，所述冲头与万能试验机的上夹头连接，所述底座设置在所述万能试验机的工作台面上。

优选地，所述底座包括压模、垫模和底支撑组件，所述待测样件夹持在所述压模和所述垫模之间，所述压模位于所述垫模的上方，所述底支撑组件支撑在所述垫模的下方，所述底支撑组件固定设置在所述万能试验机的工作台面上，所述底支撑组件上设置有试验时容纳所述冲头的容纳空间。

进一步地，所述垫模的上端面上设置有用于对所述待测样件的位置进行限定的限位部，所述限位部的厚度小于所述待测样件的厚度。

进一步地，所述压模的中部设置有贯穿其上下两端面的第一开孔，所述垫模的中部设置有贯穿其上下两端面的第二开孔，所述第一开孔、所述第二开孔和所述冲头的中心轴线沿同一直线方向延伸，所述第一开孔和所述第二开孔的直径均大于所述冲头的直径。

更进一步地，所述第二开孔包括第一段和第二段，所述第一段位于所述第二段的上部，所述第一段的下部与所述第二段的上部相接，所述第一段为直孔，所述第二段从上向下直径逐渐增大。

进一步地，所述底支撑组件包括多个支撑腿和下底板，多个所述支撑腿的上端部均固定设置在所述垫模的底部，多个所述支撑腿的下端部均固定设置在所述下底板上，所述下底板设置在所述万能试验机的工作台面上，各个所述支撑腿的内侧所围成的空间形成试验时容纳所述冲头的所述容纳空间。

优选地，所述测试机构还包括上底板，所述冲头设置在所述上底板上，所述上底板与所述万能试验机的上夹头固定连接。

进一步地，所述冲头可拆卸地设置在所述上底板上。

优选地，所述冲头的工作表面为球形。

优选地，所述冲头的工作表面的粗糙度不大于ra0.4um，维氏硬度至少为750hv30。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的极限减薄率测试机构结构简单，可直接对待测样件的极限减薄率进行测试，且测试结果准确，对冲压产品的研发有重要的指导意义。

附图说明

附图1为本发明的极限减薄率测试机构的立体图；

附图2为本发明的极限减薄率测试机构的正视图。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1和图2所示，本发明的极限减薄率测试机构包括冲头1和底座，底座用于放置待测样件，底座固定设置在万能试验机（图中未示出）的工作台面上，冲头1用于对待测样件进行冲压，冲头1设置在万能试验机的上夹头上。

具体的，该测试机构还包括上底板2，冲头1设置在上底板2上，上底板2与万能试验机的上夹头固定连接。优选冲头1与上底板2相可拆卸地连接，这样，在经多次试验冲头1发生损坏后，可仅跟换冲头1，从而可避免浪费，节约成本。

冲头1的工作表面即下端面为球形，并经抛光，其表面粗糙度不大于ra0.4um，而且该工作表面需具有足够的刚性，维氏硬度至少为750hv30。

底座包括压模3、垫模4和底支撑组件5，压模3和垫模4通过螺栓连接，使得待测样件能够被夹紧在压模3和垫模4之间，底支撑组件5支撑在垫模4的底部，底支撑组件5固定设置在万能试验机的工作台面上，底支撑组件5上设置有试验时容纳冲头1的容纳空间。

垫模4上设置有用于对待测样件的位置进行限定的限位部，限位部的厚度需小于待测样件的厚度，这样，才可通过压模3将待测样件压紧在垫模4上。

本实施例中，限位部为设置在垫模4的上端面上的沉槽，待测样件卡设在该沉槽中，且待测样件的上表面高于垫模4的上端面。

压模3的中部设置有贯穿其上下两端面的第一开孔31，垫模4的中部设置有贯穿其上下两端面的第二开孔41，第一开孔31、第二开孔41和冲头1的中心轴线沿同一直线方向延伸，第一开孔31的直径大于第二开孔41的直径，第一开孔31和第二开孔41的直径均大于冲头1的直径。

第二开孔41包括第一段411和第二段412，第一段411位于第二段412的上部，第一段411的下部与第二段412的上部相接，第一段411为直孔，第二段412从上向下直径逐渐增大。这样，待测样件被冲头1冲压后，沿第一段411向下，第一段411的侧壁为工作表面，其表面粗糙度不大于ra0.4um，而且该工作表面需具有足够的刚性，维氏硬度至少为750hv30。第二段412的侧壁为非工作表面，将第二段412设置为从上向下内孔逐渐增大的锥形结构，可避免第二段412的侧壁与待测样件表面接触，从而可减小摩擦，以降低冲头1冲压过程中的阻力。

底支撑组件5包括多个支撑腿51和下底板52，多个支撑腿51的上端部均固定设置在垫模4的底部，多个支撑腿51的下端部均固定设置在下底板52上，下底板52设置在万能试验机的工作台面上，各个支撑腿51的内侧所围成的空间形成试验时容纳冲头1的容纳空间。本实施例中，支撑腿51设置有四个。

采用该测试机构对待测样件进行极限减薄率测试时的测试过程如下：

（1）冲压试验前，测量待测样件的厚度；

（2）将待测样件放置在垫模4上的限位部中，通过螺栓将压模3锁紧在垫模4上，从而将待测样件夹紧在压模3和垫模4之间；

（3）将测试机构安装在万能试验机上：将上底板2与万能试验机的上夹头连接，将下底板52与万能试验机的工作台面连接；

（4）冲压：给冲头1设置5mm/min的恒定速度，向下冲压待测样件，冲头1穿过第一开孔31作用在待测样件上，冲头1持续向下运动，直到待测样件发生开裂，立即停止冲压；

（5）测量待测样件开裂处的厚度；

（6）计算待测样件的极限减薄率，计算公式为：极限减薄率。

按照如上流程，即可完成待测样件的极限减薄率的测试，测试机构及测试方法均简单、易操作，该测试机构还可对不同的待测样件的极限减薄率进行测试，适用性广，而且通过该测试机构获得的待测样件的极限减薄率的测试结果准确，其对冲压产品的研发有重要的指导意义。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。