[发明专利]摩擦系数测量装置

说明书

本发明公开了一种摩擦系数测量装置，该装置包括：底座，所述底座上设有多个调节螺栓，所述调节螺栓上设置有凸台；一对模具固定夹，每个所述模具固定夹夹持一个所述模具试样，两个所述模具试样夹持所述板料试样，所述模具固定夹中设有电加热器；压缩弹簧，所述压缩弹簧置于所述凸台和模具固定夹之间，通过旋转所述调节螺栓，能够调节两个所述模具试样对所述板料试样施加的法向压力，所述模具固定夹上设有压力传感器；板料夹具，夹持所述板料试样的端部，所述板料夹具上设有拉力传感器；所述模具试样上设有测量所述模具试样温度的温度传感器。采用本发明的摩擦系数测量装置，实现不同温度、不同压力、不同表面粗糙度条件下摩擦系数的测量。

技术领域

本发明涉及一种摩擦系数测量装置，尤其涉及一种用于测试板料与模具在不同温度和不同表面粗糙度条件下的摩擦系数测量装置。

背景技术

在金属塑性成形加工特别是板料冲压以及拉深工艺中，板料由于受到模具的约束而在塑性变形过程中受到模具施加的压力，相应地板料沿模具表面变形移动时同时受摩擦力作用，摩擦力做功导致模具表面温度升高，模具受到滑动的金属施加的压力和摩擦力的综合作用而产生磨损，磨损导致摩擦系数发生变化，有可能对冲压成形工艺的质量与稳定性产生影响。因此，准确测量板料与模具之间的摩擦系数，对控制冲压产品质量和模具磨损具有重要意义。

关于金属薄壁件冲压成形摩擦系数的测量，中国专利文献CN1246685C公开了一种摩擦系数测量系统(专利号：ZL200410016425.8)该系统采用多探针结构，通过多轴力传感器对正压力与切向力进行测量，从而得出摩擦系数。但这种方法没有考虑温度和表面粗糙度的影响。目前，用于板料冲压成形中不同温度和不同表面粗糙度条件下的摩擦系数测量方法，尚未见公开报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于板料冲压以及拉深工艺中板料与模具之间摩擦系数测量装置。

为实现上述目的，本发明的摩擦系数测量装置，用于测量板料试样与模具试样之间的摩擦系数，包括：底座，所述底座上设有多个调节螺栓，所述调节螺栓与所述底座螺纹连接，所述调节螺栓上设置有凸台；一对模具固定夹，每个所述模具固定夹夹持一个所述模具试样，两个所述模具试样夹持所述板料试样，所述模具固定夹中设有电加热器；压缩弹簧，每个所述调节螺栓上套接一个所述压缩弹簧，所述压缩弹簧置于所述凸台和模具固定夹之间，通过旋转所述调节螺栓，能够调节所述压缩弹簧的变形量，从而调节两个所述模具试样对所述板料试样施加的法向压力，所述模具固定夹上设有测量所述法向压力的压力传感器；板料夹具，夹持所述板料试样的端部，所述板料夹具上设有拉力传感器，在向所述板料夹具施加拉力时，所述拉力传感器测量所述板料夹具对所述板料试样的拉力；所述模具试样上设有测量所述模具试样温度的温度传感器。

优选地，还包括控制单元，所述控制单元接收所述压力传感器测量的压力值，以及所述拉力传感器测量的拉力值，并根据所述压力值和拉力值计算所述板料试样与模具试样之间的摩擦系数。

优选地，所述控制单元接收所述温度传感器测量的温度值，并根据该温度值与所述模具试样的设定温度值的差值，所述控制单元控制所述电加热器的电源。

优选地，所述控制单元具有显示模块，所述显示模块能够显示所述压力传感器测量的压力值，所述拉力传感器测量的拉力值，以及所述温度传感器测量的温度值。

优选地，所述模具试样可更换，通过更换具有不同表面粗糙度的模具试样，测量所述板料试样与具有不同表面粗糙度的模具试样之间的摩擦系数。

采用本发明的摩擦系数测量装置，可以设定不同的测量温度与压力，可以更换具有不同表面粗糙度的模具试样，实现不同温度、不同压力、不同表面粗糙度条件下摩擦系数的测量，用于获取金属板料生产过程中不同工艺参数导致的模具体温度升高、模具因磨损而导致粗糙度的变化时金属板料与模具之间摩擦系数。

附图说明

图1为本发明的摩擦系数测量装置的示意图。