[发明专利]一种热冲压测量工装及其使用方法

权利要求书

1.一种热冲压测量工装，其特征在于，包括：

电感应加热装置、数据采集器、电脑、压头镶块、连接单拉机上拉伸杆的夹具、测试镶块、板料、测试磨损的磨损镶块、底座、石棉以及固定底座的夹具，

所述底座通过夹具固定在单拉机操作平台上，与压头镶块相对，所述测试镶块和磨损镶块镶嵌在底座内，底座和测试镶块之间放入一层石棉，所述测试用的板料置于测试镶块上，板料一端与驱动装置相连，另一端置于电感应加热装置中，板料和测试镶块上接有热电偶，所有热电偶与数据采集器相连，数据采集器与电脑相连，通过电脑的软件观测板料和测试镶块的温度变化。

2.根据权利要求1所述的热冲压测量工装，其特征在于，所述测试镶块靠近测试面处开有小孔，孔内靠近接触面中点位置焊有热电偶。

3.根据权利要求1所述的热冲压测量工装，其特征在于，所述测试镶块和底座内部设置有冷却水道，冷却水道与外部管道、水泵相连，组成一个冷却系统。

4.根据权利要求3所述的热冲压测量工装，其特征在于，所述冷却水道的测试镶块部分内的流道结构可根据实验需求改动，测试镶块可根据流道加工需要继续细分成几个小镶块。

5.根据权利要求1所述的热冲压测量工装，其特征在于，所述测试镶块与底座的冷却水道接口处，测试镶块设置一个凹槽，底座设置有与其相对应的凸台，两者之间有耐高温的O形密封圈。

6.根据权利要求1所述的热冲压测量工装，其特征在于，所述磨损镶块为测量模具磨损的镶块，所述测试镶块为测量对流换热系数和接触热传导系数的镶块，测量磨损前，需将板料和镶块接触面加工到指定粗糙度。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的热冲压测量工装的使用方法，其特征在于，包括下列步骤：

依次开启数据采集器、电感应加热装置，待板料加热到指定温度，保温至加热区域温度均匀；

调整单拉机上拉伸杆的夹具位置，使压头镶块压在板料上，让压头镶块和测试镶块间压力达到指定值；

开启驱动装置，控制板料的速度，使板料加热区先以较高的速度向磨损镶块运动，然后减速使其在与测试镶块接触前能降低到指定转速；

更换参数，重复实验，记录每次实验时的板料和测试镶块测试面的粗糙度、板料运动速度、上拉伸杆和测试镶块间的压力、板料和测试镶块的温度变化；

建立有限元模型，将相关参数作为边界条件，根据运算结果反复迭代得到动态接触热传导系数。

8.一种根据权利要求1-6任一项所述的热冲压测量工装的使用方法，其特征在于，包括下列步骤：

获取模具和板料间的接触热传导系数；

依次开启冷却系统、数据采集器、电感应加热装置，测量冷却水道的流道入水口温度和出水口温度，待板料加热到指定温度，保温至加热区域温度均匀；

调整单拉机上拉伸杆的夹具位置，使压头镶块压在板料上，让压头镶块和测试镶块间压力达到指定值；

开启驱动装置，控制板料的速度，使板料加热区先以较高的速度向镶块运动，然后减速使其在与测试镶块接触前能降低到指定转速；

更换参数，重复实验，记录每次实验时的板料和测试镶块测试面的粗糙度、板料运动速度、上拉伸杆和测试镶块间的压力、板料和测试镶块的温度变化、入水口温度、出水口温度、水速；

建立有限元模型，将相关参数作为边界条件，根据运算结果反复迭代得到对流换热系数。

9.一种根据权利要求1-6任一项所述的热冲压测量工装的使用方法，其特征在于，包括：

将模具的测试面加工到指定粗糙度，记录其表面形貌，加热板料至指定温度，保温至加热区域温度均匀，调整拉伸机，使压头镶块和测试镶块间的接触力达到指定值，开启驱动装置，通过磨损镶块的圆角驱动高温下的板料向下运动，然后对测试前后磨损镶块的表面形貌进行对比，获取热冲压时模具的磨损。