專利名稱：板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，用于金屬薄板塑性成形中多 種試驗(yàn)的測(cè)試裝置，屬于板料成形/塑形變形工程技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
金屬薄板塑性成形在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及壓力加工領(lǐng)域中占有非常重要的地位。在 當(dāng)前的金屬薄板塑性成形中，為了確定板材的性能，經(jīng)常需要通過(guò)一些試驗(yàn)來(lái) 確定，比如摩擦系數(shù)測(cè)試試驗(yàn)、拉延筋約束阻力測(cè)試試驗(yàn)等；另外隨著汽車使 用壽命的延長(zhǎng)，各國(guó)為了應(yīng)對(duì)汽車車身的防銹問(wèn)題而大量采用，耐腐蝕性優(yōu)良 的鍍層(主要鍍鋅)鋼板替代裸鋼板作為汽車車身用料；鍍層和基板的結(jié)合附 著性和表面抗摩擦性(兩項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)稱粘附性)是考核鍍層鋼板成形性的一個(gè)重 要指標(biāo)。近年來(lái)隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，鍍鋅鋼板鋅層粘附性測(cè)試試驗(yàn)越來(lái) 越受到重視。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
1、 目的本發(fā)明的目的在于提供一種板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，它能 完成金屬薄板成形過(guò)程中摩擦系數(shù)測(cè)試試驗(yàn)、拉延筋約束阻力測(cè)試試驗(yàn)以及鍍 層板鍍層剝離試驗(yàn)(均包括高溫試驗(yàn))。
2、 技術(shù)方案本發(fā)明一種板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，它是由機(jī)架、夾 頭、試驗(yàn)裝置三大部件組成。
所述的機(jī)架，如圖3所示，主要由底座，側(cè)柱、中橫梁和頂梁連接而組成。 該底座由底梁、底座支腿、底座底板、底座側(cè)板、調(diào)平螺釘相互螺接而成；該 側(cè)柱包括立柱、立柱外殼板和滾球絲杠；其中，底座內(nèi)裝有電機(jī)、減速器、帶 輪、同步帶和壓帶輪；
頂梁，主要承力零件，其上裝有滾球絲杠、立柱等；底梁，主要承力零件，其上裝有帶輪、壓帶輪、滾球絲杠、立柱、試驗(yàn)裝
置等；
調(diào)平螺釘，安裝在底座底板上，用于調(diào)平底座；
電機(jī)，安裝在底座內(nèi)，與減速器相連，驅(qū)動(dòng)滾球絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)；
減速器，安裝在底座內(nèi)，分別與電機(jī)、滾球絲杠相連；
安裝板，安裝在底座支腿上，其上裝有控制桿；
帶輪，分別安裝在滾球絲杠下端和減速器的輸出端；
同步帶，裝在帶輪上，帶輪通過(guò)同步帶將減速器輸出的動(dòng)力傳到滾球絲杠
上；
壓帶輪，裝在底梁上，用于調(diào)節(jié)同步帶的張力和包角；
絲母，與滾球絲杠配合，當(dāng)滾球絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使絲母沿著滾球絲杠上下運(yùn)動(dòng)；
法蘭盤(pán)，安裝在底梁和頂梁上，其用于安裝絲杠，使絲杠只能轉(zhuǎn)動(dòng)；
立柱，安裝在底梁與頂梁之間，起支承作用；
立柱外殼板，安裝在立柱外鍘，起防塵作用；
中橫梁，安裝在絲母上，隨絲母一起運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾頭上下運(yùn)動(dòng)；
限位塊，安裝在控制桿上，用于限制中橫梁運(yùn)動(dòng)的范圍；
控制桿，安裝在頂梁、底梁上，用于安裝限位塊；
連桿，連接中橫梁與連接套；
固定板，與連桿螺結(jié)；
連接套，用于連接連桿與夾頭活塞；
底座側(cè)板、底板，用于防塵；
底座支腿，底座的支承零件。
所述的夾頭，如圖3所示，由夾頭活塞、油嘴組成； 夾頭活塞，通過(guò)連接套與中橫梁上的連桿相連； 油嘴，安裝在夾頭上，用于夾頭的注油和放油。
所述的試驗(yàn)裝置，如圖4所示，它由上活塞、上活塞缸、活塞缸底、下活 塞、下活塞缸、上隔熱板、側(cè)隔熱板、后隔熱板、底隔熱板、前板、后板、底
5板、凸模、凸模座、凹模、凹模座、動(dòng)夾頭、定夾頭、安裝座、夾頭導(dǎo)座、試 件定位板、傳感器、導(dǎo)軌座、導(dǎo)軌、滑塊、上蓋板、前蓋板、后蓋板組成；
下活塞連接在動(dòng)夾頭上，推動(dòng)動(dòng)夾頭與定夾頭將試件夾緊，在某些試驗(yàn)時(shí) 為試件提供一個(gè)預(yù)拉；
安裝座，安裝在底板上，用于固定下活塞缸；活塞缸底與上活塞缸相連；
夾頭導(dǎo)座，固定在安裝座上，為動(dòng)夾頭提供導(dǎo)向；
試件定位板，與前板相連，用于定位試件；
上活塞通過(guò)傳感器與模具相連，為試驗(yàn)提供壓緊力；
上、后、側(cè)隔熱板，夾在凸、凹模具座與上、前、后蓋板之間，高溫試驗(yàn) 時(shí)隔熱保溫；
上、前、后蓋板，安裝在各隔熱板外邊，并與凸、凹模具座螺連；
導(dǎo)軌座，安裝在裝實(shí)驗(yàn)裝置的上邊，與前、后板螺接；
導(dǎo)軌，安裝在導(dǎo)軌座上，與其螺接；
滑塊，與上蓋板連接，可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)；
傳感器，安裝在后蓋板和上活塞之間，用用于測(cè)量模具對(duì)試件的壓緊力； 調(diào)整塊，安裝在前蓋板上，有厚度為9.6mm， 9.8mm， 10.0mm， 10.2mm， 10.4mm五種規(guī)格，對(duì)應(yīng)試件厚度為1.2mm， l.Omm， 0.8mm， 0.6mm, 0.4mm
五種規(guī)格，試驗(yàn)時(shí)，使試件的中心處在某一固定位置； 凸、凹模具座，用于安裝實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咄?、凹模?br> 模具，其安裝在模具座內(nèi)，分為普通模具和高溫模具；包括進(jìn)行摩擦系數(shù) 測(cè)試試驗(yàn)、拉延筋約束阻力測(cè)試試驗(yàn)和鍍層板鍍層剝離試驗(yàn)(均包括高溫試驗(yàn)) 的模具。
3、優(yōu)點(diǎn)及功效本發(fā)明的特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，可以完成金屬板材塑性成形過(guò) 程中不同方面的三類試驗(yàn)，而且可以進(jìn)行高溫試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)比。


圖1板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)主視圖 圖2板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)左視圖 圖3板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)主剖視圖 圖4試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)裝置剖視圖
6圖5板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)立體示意圖
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下
l.機(jī)架2.夾頭3.試驗(yàn)裝置4.調(diào)平螺釘5.電機(jī)
6.減速器7.安裝板8.同步帶9.壓帶輪10.帶輪
11.底梁12.立柱外殼板13.試件14.控制桿15.油嘴
16.連桿17.中橫梁18.固定板19.限位塊20.頂梁
21.滾球絲杠22.立柱23.絲母24連接套25.夾頭活塞
26.法蘭盤(pán)27.底座側(cè)板28.底座支腿29.底座底板30.底板
31.安裝座32.動(dòng)夾頭33.定夾頭34.夾頭導(dǎo)座35.試件定位板
36.前板37.底隔熱板38.凹模39.凹模座40.側(cè)隔熱板
41.前蓋板42.調(diào)整塊43.上隔熱板44.上蓋板45.滑塊
46.導(dǎo)軌座47.凸模48.凸模座49.后蓋板50.導(dǎo)軌
51.傳感器52.后板53.上活塞缸54.上活塞55.活塞缸底
56.下活塞缸57.下活塞58.后隔熱板
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)可進(jìn)行金屬薄板成形過(guò)程中摩擦系數(shù)測(cè)試試 驗(yàn)、拉延筋約束阻力測(cè)試試驗(yàn)以及鍍層板鍍層剝離試驗(yàn)(均包括高溫試驗(yàn))。
本發(fā)明，由機(jī)架l、夾頭2、試驗(yàn)裝置3三大部件組成。 所述的機(jī)架，如圖3所示，主要由底座，側(cè)柱、中橫梁17和頂梁20連接 而組成。該底座由底梁ll、底座支腿28、底座底板29、底座側(cè)板27、調(diào)平螺 釘4相互螺接而成；該側(cè)柱包括立柱22、立柱外殼板12和滾球絲杠21;其中， 底座內(nèi)裝有電機(jī)5、減速器6、帶輪IO、同步帶8和壓帶輪9; 頂梁20，主要承力零件，其上裝有滾球絲杠21、立柱22等； 底梁ll，主要承力零件，其上裝有帶輪IO、壓帶輪9、滾球絲杠21、立柱 22、試驗(yàn)裝置3等；
調(diào)平螺釘4，安裝在底座底板29上，用于調(diào)平底座；
電機(jī)5，安裝在底座內(nèi)，與減速器6相連，驅(qū)動(dòng)滾球絲杠21轉(zhuǎn)動(dòng)；
減速器6，安裝在底座內(nèi)，分別與電機(jī)5、滾球絲杠21相連；安裝板7，安裝在底座支腿上28，其上裝有控制桿14; 帶輪10，分別安裝在滾球絲杠21下端和減速器6的輸出端； 同步帶8，裝在帶輪10上，帶輪10通過(guò)同步帶8將減速器6輸出的動(dòng)力 傳到滾球絲杠21上；
壓帶輪9，裝在底梁上ll，用于調(diào)節(jié)同步帶8的張力和包角；
絲母23，與滾球絲杠21配合，當(dāng)滾球絲杠21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使絲母23沿著滾球 絲杠21上下運(yùn)動(dòng)；
法蘭盤(pán)26，安裝在底梁11和頂梁20上，其用于安裝滾球絲杠21，使?jié)L球 絲杠21只能轉(zhuǎn)動(dòng)；
立柱22，安裝在底梁11與頂梁20之間，起支承作用； 立柱外殼板12，安裝在立柱22外鍘，起防塵作用；
中橫梁17，安裝在絲母23上，隨絲母23 —起運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾頭2上下運(yùn)動(dòng)；
限位塊19，安裝在控制桿14上，用于限制中橫梁17運(yùn)動(dòng)的范圍；
控制桿14，安裝在頂梁20、底梁11上，用于安裝限位塊19;
連桿16，連接中橫梁17與連接套24;
固定板18，與連桿16螺結(jié)；
連接套24，用于連接連桿16與夾頭活塞25;
底座側(cè)板27、底座底板29,用于防塵；
底座支腿28，底座的支承零件。
所述的夾頭2，如圖3所示，由夾頭活塞25、油嘴15組成； 夾頭活塞25，通過(guò)連接套24與中橫梁17上的連桿16相連； 油嘴15，安裝在夾頭2上，用于夾頭2的注油和放油。
所述的試驗(yàn)裝置3，如圖4所示，它由上活塞54、上活塞缸53、活塞缸底 55、下活塞57、下活塞缸56、上隔熱板43、側(cè)隔熱板40、底隔熱板37、后隔 熱板58、前板36、后板52、底板30、凸模47、凸模座48、凹模38、凹模座 39、動(dòng)夾頭32、定夾頭33、安裝座31、夾頭導(dǎo)座34、試件定位板35、傳感器 51、導(dǎo)軌座46、導(dǎo)軌50、滑塊45、上蓋板44、前蓋板41、后蓋板58組成；下活塞57連接在動(dòng)夾頭32上，推動(dòng)動(dòng)夾頭32與定夾頭33將試13件夾緊， 在某些試驗(yàn)時(shí)為試件13提供一個(gè)預(yù)拉；
安裝座31，安裝在底板30上，用于固定下活塞缸56;活塞缸底55與上活 塞缸53相連；
夾頭導(dǎo)座34，固定在安裝座31上，為動(dòng)夾頭32提供導(dǎo)向；
試件定位板35,與前板36相連，用于定位試件13;
上活塞54通過(guò)傳感器51與模具相連，為試驗(yàn)提供壓緊力；
上、后、側(cè)隔熱板43、 58、 40，夾在凸、凹模具座48、 39與上、前、后 蓋板44、 41、 49之間，高溫試驗(yàn)時(shí)隔熱保溫；
上、前、后蓋板44、 41、 49，安裝在各隔熱板外邊，并與凸、凹模具座48、 39螺連；
導(dǎo)軌座46,安裝在裝實(shí)驗(yàn)裝置3的上邊，與前、后板36、 52螺接； 導(dǎo)軌50，安裝在導(dǎo)軌座46上，與其螺接； 滑塊45，與上蓋板44連接，可在導(dǎo)軌50上自由滑動(dòng)； 傳感器51，安裝在后蓋板49和上活塞54之間，用用于測(cè)量模具對(duì)試件13 的壓緊力；
調(diào)整塊42，安裝在前蓋板41上，有厚度為9.6mm, 9.8mm, 10.0mm， 10.2mm， 10.4mm五種規(guī)格，對(duì)應(yīng)試件13厚度為1.2mm， l.Omm， 0.8mm, 0.6mm， 0.4mm五種規(guī)格，試驗(yàn)時(shí)，使試件13的中心處在某一固定位置；
凸、凹模具座48、 39，用于安裝實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咄?、凹?7、 38;
模具，其安裝在模具座內(nèi)，分為普通模具和高溫模具；包括進(jìn)行摩擦系數(shù) 測(cè)試試驗(yàn)、拉延筋約束阻力測(cè)試試驗(yàn)和鍍層板鍍層剝離試驗(yàn)(均包括高溫試驗(yàn)) 的模具。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)作分三個(gè)步驟
步驟一電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)減速器6帶動(dòng)帶輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，帶輪10通過(guò)同步帶 8使?jié)L球絲杠21轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)，絲母23沿著滾球絲杠21做直線動(dòng)運(yùn)，中橫梁17 與絲母23同步運(yùn)動(dòng)；限位塊19中橫梁17上下運(yùn)動(dòng)的范圍；與中橫梁17通過(guò) 連桿16和連接套24連接的夾頭2與中橫梁17 —起運(yùn)動(dòng);使夾頭2向上運(yùn)動(dòng)到 合適位置；
9步驟二將試件13放入夾頭2中，通過(guò)油嘴15向夾頭2中注油，將試件 13夾緊；
步驟三根據(jù)試件13的厚度和實(shí)驗(yàn)類型，選擇合適的調(diào)整塊42和凸、凹 模具座48、 39與凸、凹模具47、 38;使中橫梁17向下運(yùn)動(dòng)，將試件13放入 適當(dāng)?shù)奈恢?，控制上活?4向左運(yùn)動(dòng)，使凸、凹模具47、 38給試件13以定值 壓緊力；
步驟四電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)減速器6帶動(dòng)帶輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，帶輪10通過(guò)同步帶 8使?jié)L球絲杠21轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)，絲母23沿著滾球絲杠21做直線動(dòng)運(yùn)，中橫梁17 與絲母23同步運(yùn)動(dòng)；限位塊19限制中橫梁17上下運(yùn)動(dòng)的范圍；與中橫梁17 通過(guò)連桿16和連接套24連接的夾頭2與中橫梁17 —起運(yùn)動(dòng)；夾頭2向上運(yùn)動(dòng) 時(shí)，將試件13向上拉一定距離，完成實(shí)驗(yàn)；
步驟五控制上活塞54向右運(yùn)動(dòng)，使試件13與凸、凹模具47、 38脫開(kāi)， 夾頭2通過(guò)油嘴15回油，松開(kāi)試件13。
權(quán)利要求
1、一種板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于它是由機(jī)架、夾頭、試驗(yàn)裝置三大部件組成；所述的機(jī)架，由底座，側(cè)柱、中橫梁和頂梁連接而組成；該底座由底梁、底座支腿、底座底板、底座側(cè)板、調(diào)平螺釘相互螺接而成；該側(cè)柱包括立柱、立柱外殼板和滾球絲杠；該中橫梁，安裝有絲母；該頂梁，裝有滾球絲杠、立柱；該底座內(nèi)裝有電機(jī)、減速器、帶輪、同步帶和壓帶輪；該電機(jī)、減速器、滾球絲杠分別相連；該帶輪，分別安裝在滾球絲杠下端和減速器的輸出端；該同步帶，裝在帶輪上；該壓帶輪，裝在底梁上；該絲母，裝在中橫梁上與滾球絲杠相配合；該立柱，安裝在底梁與頂梁之間，其上下裝有法蘭盤(pán)；該安裝板，安裝在底座支腿上，其上裝有控制桿；該控制桿，安裝在頂梁、底梁上；該限位塊，安裝在控制桿上；該固定板，與連桿螺結(jié)；該連桿，連接中橫梁與連接套；該連接套，連接連桿與夾頭活塞；所述的夾頭，由夾頭活塞、油嘴組成；該夾頭活塞，通過(guò)連接套與中橫梁上的連桿相連；該油嘴，安裝在夾頭上；所述的試驗(yàn)裝置，它由上活塞、上活塞缸、活塞缸底、下活塞、下活塞缸、上隔熱板、側(cè)隔熱板、底隔熱板、前板、后板、底板、凸模、凸模座、凹模、凹模座、動(dòng)夾頭、定夾頭、安裝座、夾頭導(dǎo)座、試件定位板、傳感器、導(dǎo)軌座、導(dǎo)軌、滑塊、上蓋板、前蓋板、后蓋板組成；該下活塞連接在動(dòng)夾頭上，安裝座，安裝在底板上；該活塞缸底與上活塞缸相連；該夾頭導(dǎo)座，固定在安裝座上；該試件定位板，與前板相連；該上活塞通過(guò)傳感器與模具相連；該上、后、側(cè)隔熱板，夾在凸、凹模具座與上、前、后蓋板之間；該上、前、后蓋板，安裝在各隔熱板外邊，并與凸、凹模具座螺連；該導(dǎo)軌座，安裝在裝實(shí)驗(yàn)裝置的上邊，與前、后板螺接；該導(dǎo)軌，安裝在導(dǎo)軌座上，與其螺接；該滑塊，與上蓋板連接；該傳感器，安裝在后蓋板和上活塞之間；該調(diào)整塊，安裝在前蓋板上；該凸、凹模具分別裝在凸、凹模具座內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于該調(diào)整塊的厚度為9.6mm, 9.8mm， 10.0mm， 10.2mm， 10.4mm五種規(guī)格，相對(duì) 應(yīng)試件厚度的五種規(guī)格分別為1.2mm， l.Omm， 0.8mm， 0.6mm， 0.4mm。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于該模具分為普通模具和高溫模具兩類。
全文摘要
一種板材成形拉延摩擦性能試驗(yàn)機(jī)，它是由機(jī)架、夾頭、試驗(yàn)裝置三大部件組成。所述的機(jī)架，由底座，側(cè)柱、中橫梁和頂梁連接而組成；所述的夾頭，由夾頭活塞、油嘴組成；該夾頭活塞，通過(guò)連接套與中橫梁上的連桿相連；該油嘴，安裝在夾頭上；所述的試驗(yàn)裝置，它由上活塞、上活塞缸、活塞缸底、下活塞、下活塞缸、上隔熱板、側(cè)隔熱板、底隔熱板、前板、后板、底板、凸模、凸模座、凹模、凹模座、動(dòng)夾頭、定夾頭、安裝座、夾頭導(dǎo)座、試件定位板、傳感器、導(dǎo)軌座、導(dǎo)軌、滑塊、上蓋板、前蓋板、后蓋板組成；本發(fā)明的特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，它能完成金屬薄板成形過(guò)程中摩擦系數(shù)測(cè)試試驗(yàn)、拉延筋約束阻力測(cè)試試驗(yàn)以及鍍層板鍍層剝離試驗(yàn)(含常溫、高溫試驗(yàn))。
文檔編號(hào)G01N19/02GK101493402SQ20091007872
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者劉鳳貴, 李東升, 亮 王, 羅紅宇 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)