[發(fā)明專利]一種用于板料拉深及變薄拉深的表面損傷模擬裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110590987.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN115406761A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅曉亮;孟慶格;汪晨;戴競(jìng)舸;何煜天;李秀軍;吳平生;陳杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/10
• 分類號(hào): G01N3/10
• 代理公司: 上海集信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發(fā)明公開了一種用于板料拉深及變薄拉深的表面損傷模擬裝置，包括：支撐平臺(tái)，用以安裝工作部件和牽引部件；所述工作部件，用以與板料的直接接觸，實(shí)現(xiàn)所述板料的頂彎和減薄拉伸；所述牽引部件，用以驅(qū)動(dòng)所述板料通過(guò)所述工作部件。本發(fā)明能夠精確模擬板料在拉深及變薄拉深過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，可以考察模具、板料和成形條件等影響因素對(duì)板料成形質(zhì)量的影響，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于板料沖壓成形領(lǐng)域，涉及板料沖壓表面損傷的測(cè)試和評(píng)價(jià)，更具體地說(shuō)，涉及一種用于板料拉深及變薄拉深的表面損傷模擬裝置。

背景技術(shù)

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高減薄鋰電池鋼殼的需求量大大增加，高減薄鋰電池鋼殼需要經(jīng)過(guò)多道次拉深和變薄拉深才能成形。多道次拉深將零件拉深成形的總變形量進(jìn)行分配，每道次拉深僅完成一部分變形，但多道次拉深的坯料為半成品零件，在力學(xué)性能和厚度均勻性上較差，且與模具多次接觸，易出現(xiàn)表面損傷燈缺陷。變薄拉深常與拉深工藝相結(jié)合，用于加工各種深拉深產(chǎn)品，但高減薄帶來(lái)高風(fēng)險(xiǎn)，變薄拉深變形區(qū)處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，板料發(fā)生滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)且與模具之間的接觸應(yīng)力和剪切力大，可能會(huì)發(fā)生粘著磨損，導(dǎo)致電池殼表面損傷，降低電池殼的力學(xué)性能和使用性能，甚至直接導(dǎo)致產(chǎn)品失效報(bào)廢。

因此，設(shè)計(jì)一種合適的表面損傷模擬裝置，研究各影響因素對(duì)板料表面損傷的影響規(guī)律，開展板料表面損傷測(cè)試和評(píng)估工作，能夠有效減輕或避免加工制造過(guò)程中的板料表面損傷和模具磨損現(xiàn)象。板料表面損傷本質(zhì)上源于模具和板料之間的摩擦作用，主要受板料、模具和成形條件等因素的影響。目前，研究人員在研究板料沖壓成形中的表面損傷現(xiàn)象時(shí)，主要考慮如何模擬沖壓成形時(shí)模具與板料接觸界面的摩擦磨損狀態(tài)，發(fā)明了諸如彎曲法、板料拉伸法、圓筒件拉深法和磨損實(shí)驗(yàn)法等方法和相應(yīng)裝置。

在現(xiàn)有的專利申請(qǐng)中，如公開號(hào)CN 107255582A公開了一種板料沖壓表面損傷快速模擬實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可快速便捷地模擬不同沖壓工藝條件下的板料拉毛現(xiàn)象以及對(duì)拉毛缺陷的定性評(píng)價(jià)，但它僅能模擬板料與模具的接觸摩擦條件，不能反應(yīng)板料在拉深及變薄拉深過(guò)程的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，且不能定量評(píng)價(jià)表面損傷，因此應(yīng)用范圍受到限制。

又如公開號(hào)CN101082545A公開了一種汽車板表面拉毛缺陷誘發(fā)裝置，使用帶拉延筋的淺底錐臺(tái)盒形件拉深成形來(lái)模擬汽車覆蓋件沖壓過(guò)程中的拉毛缺陷，此種板料成形方式能較為準(zhǔn)確地模擬汽車覆蓋件沖壓過(guò)程中板料的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，但該專利技術(shù)使用的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要進(jìn)行大量沖壓實(shí)驗(yàn)，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于板料拉深及變薄拉深的表面損傷模擬裝置，能夠精確模擬板料在拉深及變薄拉深過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，可以考察模具、板料和成形條件等影響因素對(duì)板料成形質(zhì)量的影響，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于板料拉深及變薄拉深的表面損傷模擬裝置，包括：

支撐平臺(tái)，用以安裝工作部件和牽引部件；

所述工作部件，用以與板料的直接接觸，實(shí)現(xiàn)所述板料的頂彎和減薄拉伸；

所述牽引部件，用以驅(qū)動(dòng)所述板料通過(guò)所述工作部件。

較佳的，所述支撐平臺(tái)包括下支撐平臺(tái)以及設(shè)于其上的上支撐平臺(tái)；

所述下支撐平臺(tái)、所述上支撐平臺(tái)均開有用以安裝所述工作部件、所述輔助部件和所述牽引部件的螺紋孔、安裝孔。

較佳的，所述工作部件包括沿所述板料進(jìn)給方向依次布置的壓邊機(jī)構(gòu)、輥筒機(jī)構(gòu)、頂彎模具和減薄模具。

較佳的，所述壓邊機(jī)構(gòu)包括上壓邊塊、下壓邊塊和壓邊螺柱；

所述下壓邊塊設(shè)于所述下支撐平臺(tái)的上表面，所述上壓邊塊通過(guò)彈簧設(shè)于所述上支撐平臺(tái)的下表面；