[发明专利]一种热作模具热机疲劳试验装置

说明书

本发明涉及一种热作模具热机疲劳试验装置，该试验装置包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动和相背运动的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置，加热装置对预成型材料块加热，然后动力机构驱动其与热作模具顶压配合，实现预成型材料块与热作模具之间的热传导，使热作模具获得升温，以此来实现热作模具受机械应力循环和温度循环的真实工况的模拟，实现热作模具在实际运行条件下所受的交变机械应力状态及所受的交变热载荷状态，可靠性较高，稳定性较好，测量值也更加逼近真实状况的特点。

技术领域

本发明涉及一种热作模具热机疲劳试验装置。

背景技术

热作模具分为热挤压模、热锻模和压铸模，其在工作中既受力的作用又受温度的作用，它涉及到载荷循环、温度循环、蠕变、摩擦磨损和环境效应等多种因素的影响，从而使热作模具的工作条件复杂化。研究表明热作模具在工作时的主要失效形式之一是热机疲劳失效。热作模具在处于交变循环的热机载荷工况下，由于受到交变热应力和机械应力的作用，热作模具上的某些点尤其是工作面上的电汇产生局部的永久性结构变化，在一定的循环次数之后形成热裂、撕裂、粘接或发生断裂，将会导致疲劳损坏；而其恶劣的服役条件往往导致研究和分析更加困难和复杂，若要在实际生产中直接对热作模具进行疲劳性能试验的检测，试验周期长，成本较高，因此提供一种准确预测热作模具热机疲劳寿命的装置就显得尤为重要。

在授权的公告号为CN104568570A的中国专利文件中公开了一种热作模具材料热机疲劳试验装置，其包括动力系统、加热系统、传动系统、回复系统和控制测试系统，其中通过多个电加热管直接对热作模具进行加热，并通过冷却水使热作模具满足温度循环工况；同时，通过动力系统、传动系统和回复系统使热作模具满足载荷循环的工况，并通过控制测试系统来对热作模具的温度数据信息和受力数据信息进行分析处理。但是，该试验装置中通过液压机上的冲头直接对热作模具施加压力，只能模拟热冲压过程中热作模具受载荷循环的应力，不能模拟锻模和压铸模的受载荷循环的应力变化；通过导热管对热作模具直接加热，不满足实际的生产中通过已经被加热的预成型材料与热作模具之间的热传导对热作模具进行加热，因此其不能有效的满足实际热作模具的服役工况，从而对热作模具的热机疲劳寿命做出的预测准确度效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热作模具热机疲劳试验装置，以解决现有技术中的试验装置由于对热作模具直接加热、通过不属于预成型材料的冲头对热作模具施压而不能有效的满足热作模具的实际服役工况的问题。

为实现上述目的，本发明一种热作模具热机疲劳试验装置的技术方案是：

一种热作模具热机疲劳试验装置，包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动和相背运动的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置。

加热装置包括加热炉，所述动力机构通过与预成型材料块安装座传动配合实现预成型材料块与热作模具之间的相对顶压和相背脱离，所述预成型材料块安装座设置在加热炉内，所述预成型材料块与热作模具分离时，动力机构可驱动预成型材料块安装座返回至加热炉内。

动力机构置于加热炉外，动力机构的输出端通过导杆驱动预成型材料块安装座移动。

导杆上串设有施力端压力传感器，所述试验装置还包括控制部分，控制部分包括与施力端压力传感器采样连接的控制器，所述控制器与动力机构控制连接。

动力机构包括用于驱动导杆移动的液压装置，所述液压装置与控制器之间连接有液压控制装置。

加热炉上与导杆穿过的一侧相背的侧壁上设置有供预成型材料块安装座穿过的通道，所述通道上设置有炉门，所述炉门上控制连接有炉门驱动。

热作模具安装座上设置有与控制器采样连接的受力端压力传感器。