高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬薄板成形極限圖的測定方法，尤其是一種提高控制精度、降低能耗、降低模具對測試結(jié)果的影響、模具壓邊力恒定、易于夾持試件、縮短試件測試周期和能夠連續(xù)測試試件的高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高溫狀態(tài)下測定金屬薄板成形極限圖【Forming limit diagram，縮寫為FLD】的方法按使用模具分為兩種型式:
一種，對試件直接加熱。但所用試件小，一個試件測定試驗周期長，由于模具本身不加熱，整個試驗過程中，模具與試件、模具本身冷熱不均，造成模具狀態(tài)對測試結(jié)果影響大；另夕卜，夾持方式對測試也有不利影響，所用模具壓邊力持續(xù)變化，控制精度差，需要專門的壓機。
[0003]另一種，通過模具加熱實現(xiàn)試件加熱。試件需要先夾持，再加熱，下一試件必須等模具冷卻才能進入下一試驗周期。試驗斷續(xù)進行，而且加熱過程耗能大，熱量不能有效被加熱對象【加熱對象是指模具的上模、下模和壓頭】利用。由于試件夾持是通過螺栓擰緊來實現(xiàn)，夾持不方便，影響操作，控制精度差，也使測試周期拉長。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定方法所采用模具造成如下技術(shù)缺陷:控制精度低、能耗大，模具對測試結(jié)果的影響大，試件難于夾持、模具壓邊力持續(xù)變化，無法連續(xù)測試和試件測試周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種提高控制精度、降低能耗、降低模具對測試結(jié)果的影響、模具壓邊力恒定、易于夾持試件、縮短試件測試周期和能夠連續(xù)測試試件的高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定方法。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明上述目的而采用的技術(shù)方案是:一種高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定方法，包括制備測定模具，其中:
在制備測定模具時，模具的上模座通過上模導向柱與加壓系統(tǒng)的作動器連接螺母連接，由加壓系統(tǒng)的作動器控制上模座及上模下移對位于上模下方的下模加壓；位于上模下方且與上模匹配的下模中設(shè)置有壓頭，所述上模、下模的模體中和壓頭的本體上均設(shè)置有供電加熱棒插入的加熱棒插入槽，該加熱棒插入槽中插入有電加熱棒，該電加熱棒通過導線與加熱控制器導通；
所述上模座和上模在外力作用下沿上模導向柱上下移動，該上模導向柱的內(nèi)部設(shè)置有測溫探頭，該測溫探頭通過導線與溫度顯示儀導通，測溫探頭將測量的溫度反饋給溫度顯示儀，溫度顯示儀控制加熱控制器對上模、下?；驂侯^加熱與否；
所述下模的下方設(shè)置有下模座，該下模座與上模座和設(shè)置在模具的支撐架上的定位板中均設(shè)置有冷卻水流道，該冷卻水流道的進水口通過分集流閥與外部水源接通，所述冷卻水流道的出水口通過又一分集流閥與排水池接通，完成測定模具的制備；
將金屬薄板試件放入制備完畢的測定模具的下模上，由加熱控制器控制電加熱棒對上模、下模和壓頭進行加熱，再將熱量傳遞給位于下模上的金屬薄板試件，加熱到預(yù)設(shè)溫度時，測溫探頭將測量的溫度反饋給溫度顯示儀，溫度顯示儀控制加熱控制器停止加熱，加壓系統(tǒng)的作動器控制上模座及上模下移對下模中的金屬薄板試件加壓，金屬薄板試件受壓成型，然后可實現(xiàn)對高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定。
[0007]上述方法中，為實現(xiàn)上、下模自動夾持金屬薄板試件，進一步所述制備測定模具時，壓頭的底部與定位板固定為一體，所述壓頭由定位板支撐，在下模座的下方設(shè)置有氮氣彈費
由于上述方法，提高了控制精度、降低了能耗、降低了模具對測試結(jié)果的影響、模具壓邊力恒定、易于夾持試件、縮短了試件測試周期和能夠連續(xù)測試試件。
【附圖說明】
[0008]本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明溫度測量的示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明加熱結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖4為本發(fā)明的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明模具上模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6為本發(fā)明模具下模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖7為本發(fā)明模具壓頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖8為本發(fā)明模具上模座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖9為本發(fā)明模具下模座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖10為本發(fā)明模具定位板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、作動器連接螺母；2、細調(diào)螺母；3、上模導向柱；4、測溫探頭；5、冷卻水接頭；6、上模座；7、上模支撐柱；8、上模；9、下模；10、溫度顯示儀；11、定位板；12、下模座；13、壓頭；14、加熱棒；15、分集流閥；16、加熱控制器；17、氮氣彈簧；18、雙調(diào)螺桿；19、頂桿；20、支撐限位塊；21、承壓板；22、加熱棒插入槽；23、冷卻水流道。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
參見附圖1至10，圖中的高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定方法，包括制備測定模具，其中:
在制備測定模具時，模具的上模座6通過上模導向柱3與加壓系統(tǒng)的作動器連接螺母I連接，由加壓系統(tǒng)的作動器控制上模座6及上模8下移對位于上模8下方的下模9加壓【具體使用時，同時對位于下模9中的試樣加壓，所述試樣為下述的金屬薄板試件】;位于上模8下方且與上模8匹配的下模9中設(shè)置有壓頭13，所述上模8、下模9的模體中和壓頭13的本體上均設(shè)置有供電加熱棒14插入的加熱棒插入槽22，該加熱棒插入槽22中插入有電加熱棒14，該電加熱棒14通過導線與加熱控制器16導通； 所述上模座6和上模8在外力作用下沿上模導向柱3上下移動，該上模導向柱3的內(nèi)部設(shè)置有測溫探頭4，該測溫探頭4通過導線與溫度顯示儀10導通，測溫探頭4將測量的溫度反饋給溫度顯示儀10，溫度顯示儀10控制加熱控制器16對上模8、下模9或壓頭13加熱與否；
所述下模9的下方設(shè)置有下模座12，該下模座12與上模座6和設(shè)置在模具的支撐架上的定位板11中均設(shè)置有冷卻水流道23，該冷卻水流道23的進水口通過分集流閥15與外部水源接通，所述冷卻水流道23的出水口通過又一分集流閥15與排水池接通，完成測定模具的制備；
將金屬薄板試件放入制備完畢的測定模具的下模9上，由加熱控制器16控制電加熱棒14對上模8、下模9和壓頭13進行加熱，再將熱量傳遞給位于下模9上的金屬薄板試件，加熱到預(yù)設(shè)溫度時，測溫探頭4將測量的溫度反饋給溫度顯示儀10，溫度顯示儀10控制加熱控制器16停止加熱，加壓系統(tǒng)的作動器控制上模座6及上模8下移對下模9中的金屬薄板試件加壓，金屬薄板試件受壓成型，然后可實現(xiàn)對高溫狀態(tài)下金屬薄板成形極限圖的測定。
[0021]為實現(xiàn)模具自動對試件夾持【試件為金屬薄板試件，下述出現(xiàn)的試件也均為金屬薄板試件】，上述實施例中，優(yōu)選地:所述制備測定模具時，壓頭13的底部與定位板11固定為一體，所述壓頭13由定位板11支撐，在下模座12的下方設(shè)置有氮氣彈簧17。
[0022]為便于測定模具的制造，上述實施例中，優(yōu)選地:所述測定模具又包括
設(shè)置在支撐架頂部的上模導向柱3，位于上模導向柱3底部的上模座6，位于上模座6下方的上模8與上模支撐柱7固定為一體，外力作用下，上模8隨上模座6 —體沿上模導向柱3上下移動；
位于上模8下方的下模9通過頂桿19與下模座12固定為一體，該下模座12非工作狀態(tài)下通過支撐柱放置在承壓板21上，工作時，由設(shè)置在下模座12下方的氮氣彈簧17提供支撐；
所述上模8、下模9的模體中和壓頭13的本體上均設(shè)置有供電加熱棒14插入的加熱棒插入槽22，該加熱棒插入槽22中插入有電加熱棒14，該電加熱棒14通過導線與加熱控制器16導通；
所述上模導向柱3在頂部安裝有用于與加壓系統(tǒng)的作動器連接的作動器連接螺母1，該上模導向柱3的內(nèi)部設(shè)置有測溫探頭4，該測溫探頭4通過導線與溫度顯示儀10導通，測溫探頭4將測量的溫度反饋給溫度顯示儀10，溫度顯示儀10控制加熱控制器16對上模8、下模9或壓頭13加熱與否；
所述下模座12與上模座6和固定在模具的支撐架上的定位板11中均設(shè)置有冷卻水流道23，該冷卻水流道23的進水口通過分集流閥15與外部水源接通，所述冷卻水流道23的出水口通過又一分集流閥15與排水池接通。在該實施例中，當然在冷卻水流道23的進水口和出水口出均可以設(shè)置冷卻水接頭5，在冷卻水接頭5上安裝分集流閥15。且該分集流閥15控制水路的走向，整個冷卻水流道23規(guī)整、有效。
[0023]為實現(xiàn)模具自動對試件夾持，上述實施例中，優(yōu)選地:所述下模座12下方的支撐柱上設(shè)置有支撐限位塊20，該下模座12非工作狀態(tài)由支撐限位塊20提供支撐；氮氣彈簧17的底部固定在支撐架的底部承壓板上，工作時下模座12由氮氣彈簧17提供支撐。
[0024]為提高使用安全性，上述實施例中，優(yōu)選地:所述模具的支撐架上設(shè)置有雙調(diào)螺桿18。該雙調(diào)螺桿18用于支撐限位塊20的取放，以保護氮氣彈簧17。
[0025]進一步提高控制精度，上述實施例中，