[發(fā)明專利]一種金屬板材電磁溫熱驅(qū)動成形極限試驗裝置及成形極限圖建立方法

有效

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• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106769544B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 徐俊瑞;周穎奇;崔俊佳;張旭;曹棟;蘇繼愛
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01N3/28
• 分類號: G01N3/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 宋詩非

一種金屬板材電磁溫熱驅(qū)動成形極限試驗裝置及成形極限圖建立方法，屬于金屬板材成形領域，解決了在現(xiàn)有金屬板材電磁成形領域中，無法建立標準統(tǒng)一的高精確度的成形極限圖的問題。所述裝置：采用單匝線圈作為驅(qū)動線圈，壓縮彈簧用于精確調(diào)節(jié)壓邊力，加熱套圈用于預熱板材，在第二至第N板材上均設置有兩個通孔，同一板材上的兩個通孔相同，該板材的中心點為該兩個通孔的中心連接線的中點，第二至第N板材上的通孔由小到大排列；所述方法包括：在板材上蝕刻網(wǎng)格，安裝板材，預熱板材，將線圈升至墊圈內(nèi)，為電容充電并通過電容向線圈放電，采集極限應變后板材的應變數(shù)據(jù)，并通過應變分析軟件生成成形極限圖。本發(fā)明用于建立金屬板材電磁成形極限圖。

技術領域

本發(fā)明涉及一種金屬板材電磁溫熱驅(qū)動成形極限試驗裝置及基于該裝置的金屬板材成形極限圖建立方法，屬于金屬板材成形領域。

背景技術

成形極限圖是對金屬板材成形性能的一種定量描述，它反映了金屬板材在塑性失穩(wěn)前所能取得的最大變形程度，是評判金屬板材成形性能的最直接和最簡單的方法。

目前，采用建立成形極限圖的方式能夠解決大部分成形工藝下金屬板材成形性能的評價問題。但是，在現(xiàn)有電磁成形工藝中，需要采用更換不同形狀的線圈的方式來獲得金屬板材在不同應變狀態(tài)下的極限應變，更換線圈的方式使得金屬板材成形極限圖的建立標準不統(tǒng)一。除此之外，采用更換線圈的方式只能獲得金屬板材在三種應變狀態(tài)下的極限應變，無法獲得更多應變狀態(tài)下的極限應變，進而導致成形極限圖的精確度較低。因此，在現(xiàn)有電磁成形工藝下，無法建立標準統(tǒng)一的高精確度的成形極限圖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決在現(xiàn)有金屬板材電磁成形領域中，無法建立標準統(tǒng)一的高精確度的成形極限圖的問題，提出了一種金屬板材電磁溫熱驅(qū)動成形極限試驗裝置及基于該裝置的金屬板材成形極限圖建立方法。

本發(fā)明所述的金屬板材電磁溫熱驅(qū)動成形極限試驗裝置包括上固定板1、下固定板2、多個第一支撐體3、墊圈4、加熱套圈5、凹模6、多個第二支撐體7、多個壓縮彈簧8、升降平臺和放電單元；

上固定板1與下固定板2相對設置，多個第一支撐體3均豎直設置在上固定板1與下固定板2之間，多個第一支撐體3的兩端均分別與上固定板1和下固定板2固連，多個第一支撐體3沿著下固定板2的外緣均勻分布；

在下固定板2的中部設置有第一通孔，第一通孔的兩個開口端分別位于下固定板2的上表面和下表面上，墊圈4固定設置在下固定板2的上表面上，加熱套圈5套在墊圈4的外環(huán)面上；

在凹模6的中部設置有第二通孔，第二通孔的兩個開口端分別位于凹模6的上表面和下表面上，凹模6設置在墊圈4的上表面上，并在多個壓縮彈簧8的共同作用下與墊圈4貼合；

第一通孔、墊圈4的空心部和第二通孔相對并形成通腔；

多個第二支撐體7均豎直設置在上固定板1與凹模6之間，多個第二支撐體7的兩端均分別與上固定板1和凹模6固連，多個第二支撐體7沿著凹模6的外緣均勻分布，多個壓縮彈簧8分別套在多個第二支撐體7上；

升降平臺包括底座9和位于底座中央的升降部10，下固定板2設置在底座9上，升降部10位于第一通孔中，在升降部10的上表面上水平設置有單匝線圈11，在單匝線圈11的上端面上設置有驅(qū)動板12，在驅(qū)動板12上設置有絕緣布13；

所述金屬板材包括第一板材至第N板材，第一板材至第N板材的材質(zhì)、形狀和大小均相同，在第二板材至第N板材的表面上均設置有兩個通孔，位于同一板材上的兩個通孔相同，該板材的中心點為該兩個通孔的中心連接線的中點，第二板材至第N板材上的通孔按照由小到大的順序依次設置，N為正整數(shù)且大于等于4；

在進行電磁溫熱驅(qū)動成形極限試驗時，第一板材至第N板材中的任意一個板材設置在墊圈4與凹模6之間，其中部與驅(qū)動板12相對；