金属板材高温杯突试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了金属板材高温杯突试验装置，在本体内，设置有压紧操作手柄、受测板材、冲压钢球、液压装置、加热炉和带动受测板材移动的板材拖动机构，受测板材设置在加热炉的内腔内，压紧操作手柄设置在受测板材的测试基座上方，冲压钢球设置在液压装置的上面，位于受测板材的测试基座下面，与受测板材位置对应；设置有控温仪表，对应冲压钢球的位置设置有冲压凹腔，还设置压力传感器和测温仪，并将数据输送给数据处理单元。本实用新型的金属板材高温杯突试验装置，能够对金属板材劲加热，可测试各类金属板材在室温至1200℃范围的成形能力和杯突值，为高温下金属板材的压力加工成形性能提供直接的实验数据；自动化程度较高，结构简单，使用方便。
【专利说明】金属板材高温杯突试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属类板材成型【技术领域】，优势是可测试各类金属板材在室温至1200°C范围的成形能力和杯突值的金属板材高温杯突试验装置。
【背景技术】
[0002]为了测试各种金属板材的压力加工成形性能，目前国内外均采用杯突试验方法，用来衡量材料的深冲性能。杯突试验方法采用规定的钢球或球形冲头顶压在模内的试样，直至试样产生第一条裂纹为止，其压入深度(mm)即杯突深度，以此来判定金属材料冲压性能大小，其深度不小于规定时为合格。但到目前为止，所有试验装置只能测试常温下的杯突值，但有些板材需要在加热条件下成形(热冲压、热挤压……)，特别是随着汽车和航空航天技术的发展，高强度钢和超高强度钢及各种有色金属板材(铝板、钛板、镁板……)需要在加热状态下冲压成形，但在高温下金属板材的压力加工成形性能还没有装置能够测试并显示出来。但现有的杯突试验装置已无法满足这些技术的要求。

【发明内容】

[0003]针对现有的杯突试验装置不能测试高温下金属板材的压力加工成形性能的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种能测试高温下金属板材的压力加工成形性能的金属板材高温杯突试验装置。
[0004]本实用新型的技术方案如下:金属板材高温杯突试验装置，包括本体和数据处理单元，其特征在于:在本体内，设置有压紧操作手柄、受测板材、冲压钢球、液压装置、加热炉和带动受测板材移动的板材拖动机构，受测板材设置在加热炉的内腔内，在受控状态下加热；压紧操作手柄设置在受测板材的测试基座上方，旋转压紧操作手柄对受测板材施加作用力；冲压钢球设置在液压装置的上面，位于受测板材的测试基座下面，与受测板材位置对应，液压装置带动冲压钢球上下移动，作用在受测板材上，挤压受测板材向上突出；在加热炉上设置有控温仪表，以根据工艺需要设定并控制加热炉的温度；测试基座上，对应冲压钢球的位置，设置冲压凹腔；在压紧操作手柄上设置压力传感器，将作用在受测板材上的压边力的大小输送给数据处理单元；在受测板材的测试基座上或测试基座周围，设置测温仪，用于检测受测板材在测试时的具体温度值，并将温度值的大小输送给数据处理单元；在测试基座上，或液压装置上，或受测板材上，设置杯突值传感器，用于检测冲压钢球上升距离，并将数据(实时杯突值的大小)输送给数据处理单元。
[0005]进一步的特征是:在加热炉中通入保护气管路，通过保护气管路将保护气体输送到加热炉。
[0006]在液压装置上，设置液压加载传感器。
[0007]本实用新型的金属板材高温杯突试验装置，具有如下优点:
[0008]1、能够对金属板材劲加热，可测试各类金属板材在室温至1200°C范围的成形能力和杯突值，为研究高温下金属板材的压力加工成形性能提供直接的实验数据。[0009]2、自动化程度较高，由传感器直接读出在瞬时温度下的杯突值，由配用
[0010]的计算机画出杯突值变化曲线。
[0011]3、结构简单，使用方便。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是本实用新型装置示意图。
[0013]其中:1 一压紧板材柄，2—压力传感器，3—测温仪，4一受测板材，5—冲压钢球，6—液压加载传感器，7—液压装置，8—控温仪表，9一加热炉，
[0014]10—保护气管路，11 一杯突值传感器，12—板材拖动机构，13—数据处理单元，14一支撑装置，16—测试基座，17—冲压凹腔，20—本体。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型的金属板材高温杯突试验装置，包括本体20和数据处理单元13，在本体20内，设置有压紧操作手柄1、受测板材4、冲压钢球5、液压装置7、加热炉9和带动受测板材4移动的板材拖动机构12，受测板材4在板材拖动机构12带动下移动，受测板材4设置在加热炉9的内腔内，在受控状态下加热，从室温一直加热到1200°C ;压紧操作手柄I可以是旋转加压式，设置在受测板材4的测试基座16上方，在受测板材4移动到测试基座16(测试工位)后，旋转压紧操作手柄I对受测板材4施加作用力，使受测板材4压紧在测试基座16内。冲压钢球5设置在液压装置7的上面，位于受测板材4的测试基座16下面，与受测板材4的侧面对应，液压装置8带动冲压钢球5上下移动，作用在受测板材4上(其下侧面)，挤压受测板材4向上突出，形成杯突现象。液压装置8可以设置在支撑装置14上，便于安装和带动冲压钢球5向上移动；在加热炉9上设置有控温仪表8，以根据工艺需要设定并控制加热炉9的温度；在加热炉9中通入保护气管路10，通过保护气管路10将氩气等保护气体输送到加热炉9中以防金属板——受测板材4在高温下被氧化。测试基座16上，对应冲压钢球5的位置，设置冲压凹腔17，用以容纳受测板材4被冲压钢球5冲压时产生的向上凸起。
[0016]在压紧操作手柄I上设置压力传感器2，将作用在受测板材4上的压边力的大小输送给数据处理单元13。在受测板材4的测试基座16上或测试基座16周围，设置测温仪3，用于检测受测板材4在测试时(进行钢球冲压时)的具体温度值，并将温度值的大小输送给数据处理单元13。在液压装置7上，设置液压加载传感器6，用以检测液压装置7的加载载荷或液压装置7的上升距离。在测试基座16上，或液压装置7上，或受测板材4上，设置杯突值传感器11，用于检测冲压钢球5上升距离(受测板材4在测试时产生的杯突值)，并将数据(实时杯突值的大小)输送给数据处理单元13。
[0017]把受测板材4移动加热炉9中加热，加热过程中通过氩气管路10通氩气到加热炉9中作为保护气以防金属板氧化，由控温仪表8控制并测试加热炉温度。冲压钢球5的硬度等满足多次冲压的需要，一般要经过淬火处理。
[0018]所述的数据处理单元13，采用现有技术的计算机等具有数据处理功能的处理器，根据内部设定的程序对输入的数据进行处理，并能将处理后的数据输出或存储等。
[0019]操纵液压装置7去掉加载负荷，并适时移动被测板材4，可以反复操作，获得多组参数。
[0020]本发明的工作过程:被加热的金属板材(受测板材4)加热到设定温度后，由拖动机构12拉到测试基座16上(指定位置);快速转动压紧手柄1，压紧被测板材4，通过压力传感器2测试所加载荷，并将载荷数据传输给数据处理单元13 ;启动液压装置7，液压装置7带动冲压钢球5往上移动，把冲压钢球5压入被加热的金属板材4，形成杯突，并由测温仪3(红外测温仪)测定冲压钢球5压入板材时的瞬时温度；先关参数输入数据处理单元13并经处理后，由数据处理单元13显示处理后的参数，如加载负荷传感器2、钢球上升距离的杯突传感器11等参数,并显示测出的载荷——距离曲线并测出杯突值。
[0021]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管 申请人:参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种金属板材高温杯突试验装置，包括本体(20)和数据处理单元(13)，其特征在于:在本体(20)内，设置有压紧操作手柄(I)、受测板材(4)、冲压钢球(5)、液压装置(7)、加热炉(9)和带动受测板材(4)移动的板材拖动机构(12)，受测板材(4)设置在加热炉(9)的内腔内，在受控状态下加热；压紧操作手柄(I)设置在受测板材(4)的测试基座(16)上方，旋转压紧操作手柄(I)对受测板材(4)施加作用力；冲压钢球(5)设置在液压装置(7)的上面，位于受测板材(4)的测试基座(16)下面，与受测板材(4)位置对应，液压装置(8)带动冲压钢球(5)上下移动，作用在受测板材(4)上，挤压受测板材(4);在加热炉(9)上设置有控温仪表(8)，以根据工艺需要设定并控制加热炉(9)的温度；测试基座(16)上，对应冲压钢球(5)的位置，设置冲压凹腔(17);在压紧操作手柄(I)上设置压力传感器(2)，将作用在受测板材(4)上的压边力输送给数据处理单元(13);在受测板材(4)的测试基座(16)上或周围，设置测温仪(3)，用于检测受测板材(4)在测试时的具体温度值，并将温度值的大小输送给数据处理单元(13);在测试基座(16)上，或液压装置(7)上，或受测板材(4)上，设置杯突值传感器(11)，用于检测冲压钢球(5 )上升距离，并将数据输送给数据处理单元(13)。
2.根据权利要求1所述金属板材高温杯突试验装置，其特征在于:在加热炉(9)中通入保护气管路(10)，通过保护气管路(10)将保护气体输送到加热炉(9)。
3.根据权利要求1或2所述金属板材高温杯突试验装置，其特征在于:在液压装置(7)上，设置液压加载传感器(6)。
【文档编号】G01N3/28GK203502310SQ201320681546
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】孙智富, 郭小燕, 孙健, 路洪洲 申请人:重庆机电职业技术学院