[發明專利]一種熱作模具熱機疲勞試驗裝置

有效

• 申請號: 201611072879.6
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106769451B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王要利;張學賓;楊婧釗;張彥敏;皇濤;宋宇;陳賽;劉健波;王文超;宋克興
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

本發明涉及一種熱作模具熱機疲勞試驗裝置，該試驗裝置包括熱作模具安裝座和預成型材料塊安裝座，所述試驗裝置還包括用于驅動熱作模具安裝座和預成型材料塊安裝座相對運動和相背運動的動力機構，所述試驗裝置還包括用于對預成型材料塊安裝座上的預成型材料塊加熱的加熱裝置，加熱裝置對預成型材料塊加熱，然后動力機構驅動其與熱作模具頂壓配合，實現預成型材料塊與熱作模具之間的熱傳導，使熱作模具獲得升溫，以此來實現熱作模具受機械應力循環和溫度循環的真實工況的模擬，實現熱作模具在實際運行條件下所受的交變機械應力狀態及所受的交變熱載荷狀態，可靠性較高，穩定性較好，測量值也更加逼近真實狀況的特點。

技術領域

本發明涉及一種熱作模具熱機疲勞試驗裝置。

背景技術

熱作模具分為熱擠壓模、熱鍛模和壓鑄模，其在工作中既受力的作用又受溫度的作用，它涉及到載荷循環、溫度循環、蠕變、摩擦磨損和環境效應等多種因素的影響，從而使熱作模具的工作條件復雜化。研究表明熱作模具在工作時的主要失效形式之一是熱機疲勞失效。熱作模具在處于交變循環的熱機載荷工況下，由于受到交變熱應力和機械應力的作用，熱作模具上的某些點尤其是工作面上的電匯產生局部的永久性結構變化，在一定的循環次數之后形成熱裂、撕裂、粘接或發生斷裂，將會導致疲勞損壞；而其惡劣的服役條件往往導致研究和分析更加困難和復雜，若要在實際生產中直接對熱作模具進行疲勞性能試驗的檢測，試驗周期長，成本較高，因此提供一種準確預測熱作模具熱機疲勞壽命的裝置就顯得尤為重要。

在授權的公告號為CN104568570A的中國專利文件中公開了一種熱作模具材料熱機疲勞試驗裝置，其包括動力系統、加熱系統、傳動系統、回復系統和控制測試系統，其中通過多個電加熱管直接對熱作模具進行加熱，并通過冷卻水使熱作模具滿足溫度循環工況；同時，通過動力系統、傳動系統和回復系統使熱作模具滿足載荷循環的工況，并通過控制測試系統來對熱作模具的溫度數據信息和受力數據信息進行分析處理。但是，該試驗裝置中通過液壓機上的沖頭直接對熱作模具施加壓力，只能模擬熱沖壓過程中熱作模具受載荷循環的應力，不能模擬鍛模和壓鑄模的受載荷循環的應力變化；通過導熱管對熱作模具直接加熱，不滿足實際的生產中通過已經被加熱的預成型材料與熱作模具之間的熱傳導對熱作模具進行加熱，因此其不能有效的滿足實際熱作模具的服役工況，從而對熱作模具的熱機疲勞壽命做出的預測準確度效果較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱作模具熱機疲勞試驗裝置，以解決現有技術中的試驗裝置由于對熱作模具直接加熱、通過不屬于預成型材料的沖頭對熱作模具施壓而不能有效的滿足熱作模具的實際服役工況的問題。

為實現上述目的，本發明一種熱作模具熱機疲勞試驗裝置的技術方案是：

一種熱作模具熱機疲勞試驗裝置，包括熱作模具安裝座和預成型材料塊安裝座，所述試驗裝置還包括用于驅動熱作模具安裝座和預成型材料塊安裝座相對運動和相背運動的動力機構，所述試驗裝置還包括用于對預成型材料塊安裝座上的預成型材料塊加熱的加熱裝置。

加熱裝置包括加熱爐，所述動力機構通過與預成型材料塊安裝座傳動配合實現預成型材料塊與熱作模具之間的相對頂壓和相背脫離，所述預成型材料塊安裝座設置在加熱爐內，所述預成型材料塊與熱作模具分離時，動力機構可驅動預成型材料塊安裝座返回至加熱爐內。

動力機構置于加熱爐外，動力機構的輸出端通過導桿驅動預成型材料塊安裝座移動。

導桿上串設有施力端壓力傳感器，所述試驗裝置還包括控制部分，控制部分包括與施力端壓力傳感器采樣連接的控制器，所述控制器與動力機構控制連接。

動力機構包括用于驅動導桿移動的液壓裝置，所述液壓裝置與控制器之間連接有液壓控制裝置。

加熱爐上與導桿穿過的一側相背的側壁上設置有供預成型材料塊安裝座穿過的通道，所述通道上設置有爐門，所述爐門上控制連接有爐門驅動。

熱作模具安裝座上設置有與控制器采樣連接的受力端壓力傳感器。