[实用新型]一种管材液压胀形成形极限图的测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属管材的液压胀形技术领域，具体涉及一种管材液压胀形成形极限图的测试装置。 

背景技术

管材液压胀形技术具有工序集成度高、零件刚度高、质量轻等一系列优点，已广泛应用到汽车、航空、航天、船舶、家电等领域。管材液压胀形成形极限图是评价管材液压胀形成形性能的一个重要指标，能判断管材在液压胀形过程中随着应变状态的改变是否达到极限破裂状态，它是由管材在各种线性应变路径下发生塑性变形时的极限应变状态值所组成的图形。管材液压胀形成形极限图包括左侧区域（即各种拉-压应变状态下的极限应变状态值所组成的成形极限曲线）和右侧部分（即各种拉-拉应变状态下的极限应变状态值所组成的成形极限曲线），如何构建管材液压胀形成形极限图是重要研究及需要解决的问题。 

目前，构建管材液压胀形成形极限图的方法主要有理论解析法、数值仿真法和实验方法，其中实验法被认为是最准确和最实用的方法。要得到完整的管材液压胀形成形极限图，需要分别得到其左侧区域和右侧部分的极限应变状态值，这就要求管材能在线性或准线性应变路径下达到极限破裂状态，并且能够使应变路径在-1到1之间变动。经过对现有技术的文献检索发现，韩国专利号为KR656073-B1公开了一种构建管材液压胀形成形极限图的方法。此专利将液压封头安装到钢管上，向钢管同时施加内压力和轴向推力，测量管材在各种拉-压应变状态下的极限应变值。此方法能得到管材液压胀形成形极限图的左侧区域，应变路径为-1到0，但得不到其右侧部分。中国专利号为200810037829.3的专利文件公开了一种用于液压胀形工艺的管材成形极限曲线的测试装置，此专利通过左右推杆对管材施加轴向推力，同时对管材内部通入高压液体来实现拉-压应变状态，得到了管材液压胀形成形极限图的左侧区域；在仅有内压力的情况下，通过对管材两端施加周向约束的同时利用压块对管材胀形区施加侧向压力来实现拉-拉应变状态，得到了管材液压胀形成形极限图的右侧部分。此专利能得到完整的管材液压胀形成形极限图，但只能针对某一特定外径的管材进行测试，并且应变路径的改变是通过更换胀形模具来实现的，实用性以及适应性不强。 

实用新型内容:

本实用新型的目的是针对目前管材液压胀形成形极限图构建方法及测试装置的不足，提供一种新的测试装置，旨在快速准确地得到管材液压胀形成形极限图的左侧区域(拉-压应变状态)部分和右侧区域(拉-拉应变状态)部分。 

本测试装置通过对管材施加轴向推力和内压力来得到拉-压应变状态（附图1），通过约束管材两端使管材在仅受到内压力的作用来得到拉-拉应变状态（附图2），通过改变管材胀形区长度的方法（附图1和附图2）来实现两种应变状态下不同的应变路径，应变路径范围为-1到1。 

一种管材液压胀形成形极限图的测试装置，包括带有凸台且在凸台两侧有螺纹的实心连接螺杆，带有凸台且在凸台两侧有螺纹的空心连接螺杆，锁紧螺母，胀形管端头挡固件，密封柱，定位圈，带注液孔的内螺纹连接套管，限位部件；胀形管端头挡固件布置在锁紧螺母与实心连接螺杆以及空心连接螺杆的凸台之间，实心连接螺杆与空心连接螺杆通过内螺纹连接套管连接，密封柱布置在实心连接螺杆以及空心连接螺杆的凸台与内螺纹连接套管之间，定位圈套在待测胀形管的两端，限位部件布置在两个定位圈之间，实心连接螺杆和空心连接螺杆的端头安置在支承架上。 

所述胀形管端头挡固件是挡圈或轴向压头，或是由锥形孔挡圈、锥形压块组成的锁紧挡圈，锥形孔挡圈的锥形孔与锥形压块的锥度相互配合并与胀形管大小相应。挡圈或轴向压头或锁紧挡圈，择一使用。 

附图说明

图1为本实用新型中的成形极限图左侧区域原理图。 

图2为本实用新型中的成形极限图右侧区域原理图。

图3-1、图3-2、图3-3为管材液压胀形成形极限图测试装置结构示意图。

附图中：

    1.实心连接螺杆；2.锁紧螺母；3a.挡圈；3b.轴向压头；3c.锥形孔挡圈；3d.锥形压块；4.密封柱；5.定位圈；6.内螺纹连接套管；7.限位部件；8.待测胀形管；9.空心连接螺杆；10.支承架；11.注液口；F.轴向压力；P.内压力；

l₁、l₂ .胀形区长度。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：