[实用新型]一种板料冲压成形表面损伤快速模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属板料冲压成形领域，可广泛应用于高强度钢板及有色金属等汽车轻量化材料的研究及工程领域钢材的发展、试验与应用，具体涉及一种板料冲压成形表面损伤快速模拟实验装置。

背景技术

随着能源和环境问题的严峻，节能和环保已经成为世界汽车行业急需解决的两大问题。汽车轻量化也随之成为汽车研发的主要研究热点。其中使用高强钢板是实现汽车轻量化的主要手段之一，是实现汽车节能和少排放量的主要措施。但高强度钢板在冲压过程中也遇到了诸多挑战，如高强钢板在冲压成形时由于需要更大的压边力和拉深力，在成形过程中容易引起板料表面划伤以及严重的模具磨损，即表面损伤现象。表面损伤现象不仅影响了汽车的使用性能，而且加速了模具磨损，破坏了冲压工艺稳定性，提高了汽车制造成本。因此，研究各影响因素对表面损伤的影响规律、抑制或减轻高强钢板的表面划伤和模具磨损，对推广高强钢板的工程应用、降低汽车制造成本有着重要的理论意义和实际价值。

目前研究表面损伤缺陷所使用的U型件或盒形件实验装置，虽然也能模拟表面损伤缺陷的发生，但需要大量的板料，造成人力和物力的极大浪费。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种板料冲压成形表面损伤快速模拟实验装置，可以克服上述缺陷，可方便快捷地模拟板料冲压成形中的表面损伤缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种板料冲压成形表面损伤快速模拟实验装置，包括底部平台，底部平台上部固定两条平行设置的直线滑轨，两条直线滑轨的滑块共同固定横梁的两端，横梁固定可水平移动的压头部件，压头部件设置伸缩装置和旋转装置。

实验板料放置在底部平台上，压头部件的圆形压头模拟冲压中的模具，压头和板料接触摩擦即可模拟冲压中板料和模具的接触状态。

其中优选方案是：

所述直线滑轨包括电机、丝杠、滑块、滑轨和支撑座，电机通过联轴器连接丝杠的一端，丝杠穿过滑块，其另一端通过支撑座固定在底部平台上，滑块与滑轨滑动配合，滑轨平行固定在底部平台上。

所述的横梁在底部平台上的投影线与直线滑轨相互垂直，横梁两端通过立柱固定在直线滑轨的滑块上。

所述压头部件包括压轮、支柱、伸缩装置、旋转装置和水平移动部件，压轮固定在支柱的末端，支柱通过旋转装置固定在伸缩装置的移动件上，伸缩装置的固定件通过水平移动部件固定在横梁上。

本实用新型所达到的有益效果是：通过以上设计，该压头有4个自由度，即X、Y、Z和圆周运动。X、Y和Z轴方向的直线运动由该直线滑台实现。该装置可以实现多种行程轨迹，以方便对高强度钢板冲压成形表面损伤的研究。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图中:

1、底部平台 2、直线滑轨 3、横梁 4、压头部件 21、电机 22、滑轨 23、滑块 24、支撑座 41、旋转装置 42、支柱 43、压轮 44、伸缩装置 45、水平移动部件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步详细描述。

如图1所示，一种板料冲压成形表面损伤快速模拟实验装置，包括底部平台1，底部平台1上部固定两条平行设置的直线滑轨2，两条直线滑轨1的滑块23共同固定横梁3的两端，横梁3固定可水平移动的压头部件4，压头部件4设置伸缩装置44和旋转装置41。

直线滑轨2包括电机21、丝杠、滑块23、滑轨22和支撑座24，电机21通过联轴器连接丝杠的一端，丝杠穿过滑块23，其另一端通过支撑座24固定在底部平台1上，滑块23与滑轨22滑动配合，滑轨22平行固定在底部平台1上。

横梁3在底部平台1上的投影线与直线滑轨2相互垂直，横梁3两端通过立柱固定在直线滑轨2的滑块23上。

压头部件4包括压轮43、支柱42、伸缩装置44、旋转装置41和水平移动部件45，压轮43固定在支柱42的末端，支柱42通过旋转装置41固定在伸缩装置44的移动件上，伸缩装置44的固定件通过水平移动部件45固定在横梁3上。

旋转装置41包括伺服电机和减速器。

使用时，实验板料放置在底部平台1上，压头部件4的圆形压头（压轮43）模拟冲压中的模具，压轮43和板料接触摩擦即可模拟冲压中板料和模具的接触状态。直线滑轨2的电机21驱动丝杆转动使得横梁3前后运动，即X轴。水平移动部件45使得压轮43左右运动，即Y轴。伸缩装置44使得压轮43上下运动，即Z轴。旋转装置41使得压轮实现自转，在运动中可以进行圆周运动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应属于本专利涵盖范畴。