本實(shí)用新型屬于金屬板料沖壓成形領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于高強(qiáng)度鋼板及有色金屬等汽車輕量化材料的研究及工程領(lǐng)域鋼材的發(fā)展、試驗(yàn)與應(yīng)用，具體涉及一種板料沖壓成形表面損傷快速模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

隨著能源和環(huán)境問題的嚴(yán)峻，節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為世界汽車行業(yè)急需解決的兩大問題。汽車輕量化也隨之成為汽車研發(fā)的主要研究熱點(diǎn)。其中使用高強(qiáng)鋼板是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的主要手段之一，是實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)能和少排放量的主要措施。但高強(qiáng)度鋼板在沖壓過程中也遇到了諸多挑戰(zhàn)，如高強(qiáng)鋼板在沖壓成形時(shí)由于需要更大的壓邊力和拉深力，在成形過程中容易引起板料表面劃傷以及嚴(yán)重的模具磨損，即表面損傷現(xiàn)象。表面損傷現(xiàn)象不僅影響了汽車的使用性能，而且加速了模具磨損，破壞了沖壓工藝穩(wěn)定性，提高了汽車制造成本。因此，研究各影響因素對(duì)表面損傷的影響規(guī)律、抑制或減輕高強(qiáng)鋼板的表面劃傷和模具磨損，對(duì)推廣高強(qiáng)鋼板的工程應(yīng)用、降低汽車制造成本有著重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。

目前研究表面損傷缺陷所使用的U型件或盒形件實(shí)驗(yàn)裝置，雖然也能模擬表面損傷缺陷的發(fā)生，但需要大量的板料，造成人力和物力的極大浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種板料沖壓成形表面損傷快速模擬實(shí)驗(yàn)裝置，可以克服上述缺陷，可方便快捷地模擬板料沖壓成形中的表面損傷缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種板料沖壓成形表面損傷快速模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括底部平臺(tái)，底部平臺(tái)上部固定兩條平行設(shè)置的直線滑軌，兩條直線滑軌的滑塊共同固定橫梁的兩端，橫梁固定可水平移動(dòng)的壓頭部件，壓頭部件設(shè)置伸縮裝置和旋轉(zhuǎn)裝置。

實(shí)驗(yàn)板料放置在底部平臺(tái)上，壓頭部件的圓形壓頭模擬沖壓中的模具，壓頭和板料接觸摩擦即可模擬沖壓中板料和模具的接觸狀態(tài)。

其中優(yōu)選方案是：

所述直線滑軌包括電機(jī)、絲杠、滑塊、滑軌和支撐座，電機(jī)通過聯(lián)軸器連接絲杠的一端，絲杠穿過滑塊，其另一端通過支撐座固定在底部平臺(tái)上，滑塊與滑軌滑動(dòng)配合，滑軌平行固定在底部平臺(tái)上。

所述的橫梁在底部平臺(tái)上的投影線與直線滑軌相互垂直，橫梁兩端通過立柱固定在直線滑軌的滑塊上。

所述壓頭部件包括壓輪、支柱、伸縮裝置、旋轉(zhuǎn)裝置和水平移動(dòng)部件，壓輪固定在支柱的末端，支柱通過旋轉(zhuǎn)裝置固定在伸縮裝置的移動(dòng)件上，伸縮裝置的固定件通過水平移動(dòng)部件固定在橫梁上。

本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果是：通過以上設(shè)計(jì)，該壓頭有4個(gè)自由度，即X、Y、Z和圓周運(yùn)動(dòng)。X、Y和Z軸方向的直線運(yùn)動(dòng)由該直線滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)。該裝置可以實(shí)現(xiàn)多種行程軌跡，以方便對(duì)高強(qiáng)度鋼板沖壓成形表面損傷的研究。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的示意圖。

圖中:

1、底部平臺(tái) 2、直線滑軌 3、橫梁 4、壓頭部件 21、電機(jī) 22、滑軌 23、滑塊 24、支撐座 41、旋轉(zhuǎn)裝置 42、支柱 43、壓輪 44、伸縮裝置 45、水平移動(dòng)部件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種板料沖壓成形表面損傷快速模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括底部平臺(tái)1，底部平臺(tái)1上部固定兩條平行設(shè)置的直線滑軌2，兩條直線滑軌1的滑塊23共同固定橫梁3的兩端，橫梁3固定可水平移動(dòng)的壓頭部件4，壓頭部件4設(shè)置伸縮裝置44和旋轉(zhuǎn)裝置41。

直線滑軌2包括電機(jī)21、絲杠、滑塊23、滑軌22和支撐座24，電機(jī)21通過聯(lián)軸器連接絲杠的一端，絲杠穿過滑塊23，其另一端通過支撐座24固定在底部平臺(tái)1上，滑塊23與滑軌22滑動(dòng)配合，滑軌22平行固定在底部平臺(tái)1上。

橫梁3在底部平臺(tái)1上的投影線與直線滑軌2相互垂直，橫梁3兩端通過立柱固定在直線滑軌2的滑塊23上。

壓頭部件4包括壓輪43、支柱42、伸縮裝置44、旋轉(zhuǎn)裝置41和水平移動(dòng)部件45，壓輪43固定在支柱42的末端，支柱42通過旋轉(zhuǎn)裝置41固定在伸縮裝置44的移動(dòng)件上，伸縮裝置44的固定件通過水平移動(dòng)部件45固定在橫梁3上。

旋轉(zhuǎn)裝置41包括伺服電機(jī)和減速器。

使用時(shí)，實(shí)驗(yàn)板料放置在底部平臺(tái)1上，壓頭部件4的圓形壓頭（壓輪43）模擬沖壓中的模具，壓輪43和板料接觸摩擦即可模擬沖壓中板料和模具的接觸狀態(tài)。直線滑軌2的電機(jī)21驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)使得橫梁3前后運(yùn)動(dòng)，即X軸。水平移動(dòng)部件45使得壓輪43左右運(yùn)動(dòng)，即Y軸。伸縮裝置44使得壓輪43上下運(yùn)動(dòng)，即Z軸。旋轉(zhuǎn)裝置41使得壓輪實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，在運(yùn)動(dòng)中可以進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，不能以其限定實(shí)用新型實(shí)施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)屬于本專利涵蓋范疇。