[發明專利]一種板料拉彎實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 201711317897.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107876598A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 侯英岢;王凱;黃通交;楊明東
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00;B21C51/00
• 代理公司: 山東康橋律師事務所37250
• 代理人: 柳彥君

技術領域

本發明涉及板料加工技術領域，具體涉及一種板料拉彎實驗裝置 及實驗方法。

背景技術

U型薄板沖壓過程中的回彈是板料沖壓過程中難以解決的問題 之一，特別是高強度薄板(鋼板)的沖壓過程中的回彈，尤為嚴重。 拉彎工藝能改善板料彎曲過程中的受力情況，可有效抑制彎曲后的回 彈或將回彈控制在產品許可的范圍內，是實際生產中效果比較理想且 比較容易實現的工藝方法。

工業中，實際生產前通常會進行實驗仿真，現有技術拉彎工藝的 實驗裝置主要包括在模具上增加壓料圈或拉延筋，使板料上下表面產 生切向摩擦力，板料在流經凹模圓角時產生拉彎作用。上述兩種實驗 裝置在拉彎實驗過程中存在以下問題：(1)調節模具參數(凸凹模 圓角半徑、摩擦系數、表面處理方法等)時需要重新開發全套模具， 經濟性差而且更換不方便；(2)模具和板料尺寸比較大，因此需要 較大尺寸和噸位的沖壓機，且實驗中沖壓速度、壓邊力以及沖壓力等 工藝參數經常需要改變，對沖壓機的功能和性能要求比較高。

另一方面，隨著汽車輕量化技術的不斷發展，高強度鋼板、鋁合 金、復合材料等輕量化材料在車身上的應用越來越多，但輕量化材料 在成形過程中容易出現表面損傷缺陷，該問題也越來越受到人們的重 視。

鑒于此，特提出此發明。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種板料拉 彎實驗裝置及實驗方法，無需沖壓機，且實驗參數可調，且使用該實 驗裝置制成的板料可用于損傷缺陷的研究。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種板料拉彎實驗裝置，包括工作臺，還包括設于工作臺上的進 給單元、拉伸單元和模具，進給單元、拉伸單元和模具在工作臺上呈 角形分布，模具為該角形的頂點，進給單元包括進給伸縮件和設于進 給伸縮件端部的進給夾具，拉伸單元包括拉伸伸縮件和設于拉伸伸縮 件端部的拉伸夾具，拉伸伸縮件與工作臺軸連接，模具的材料與實際 工業中拉彎加工生產中的模具材料相同，且模具可拆卸的連接于工作 臺之上，實驗時，將板料繞過模具，使用進給夾具和拉伸夾具夾住板 料兩端，進給伸縮件伸出，拉伸伸縮件縮進，完成對板料的拉彎，無 需沖壓機，解決了現有技術中對沖壓機要求高的問題；且由于拉伸伸 縮件與工作臺軸連接，因此通過調節拉伸伸縮件在工作臺的旋轉角 度，進而可完成板料拉彎中拉彎角的調節，進而無需局部或整體更換 裝置即實現參數可調的效果，方便快捷，且降低了裝置成本；且由于 模具的材料與實際工業中拉彎加工生產中的模具材料相同，因此使用 該實驗裝置制成的板料與實際工業中拉彎加工生產的板料表面會有 產生相同的損傷和缺陷，進而使用該實驗裝置制成的板料可模擬損傷 缺陷，進而使用該實驗裝置制成的板料可用于損傷缺陷的研究，同時， 由于模具可拆卸的連接于工作臺之上，因此可以模擬不同模具下板料 拉彎后的損傷和缺陷。

進一步，還包括設于工作臺上的滑軌，滑軌上設有滑塊，拉伸伸 縮件軸連接于滑塊之上，實驗時，通過調節滑塊在滑軌上的位置來調 節拉伸伸縮件在滑軌上的位置，因此可完成板料拉彎中拉彎長度的調 節。

進一步，拉伸伸縮件上設有角度傳感器，角度傳感器用于測量拉 伸伸縮件與滑塊的夾角，便于計算實驗時的拉彎角，方便板料拉彎中 拉彎角的調節。

進一步，進給夾具和拉伸夾具均包括兩片對應設置的夾片，且夾 片的高度不小于待實驗板料的寬度，這樣可以保證進給夾具和拉伸夾 具完全覆蓋待實驗板料，進而使得待實驗板料與進給夾具之間以及待 實驗板料與拉伸夾具之間具有足夠的摩擦力，進而防止拉彎實驗時， 待實驗板料與進給夾具或待實驗板料與拉伸夾具產生相對位移，進而 防止相對位移對實驗效果的影響。

進一步，進給夾具兩片對應設置的夾片設有測距傳感器，測距傳 感器用于測量進給夾具與模具之間的距離，當進給夾具與模具之間的 距離小于一定值時，自動停止拉彎實驗。

進一步，進給伸縮件端部通過拉力傳感器與進給夾具連接，用于 檢測拉彎實驗過程中的拉彎力，進而可分析拉彎過程中拉彎力對拉彎 效果的影響。