[发明专利]一种冲压头可调式杯突试验机

说明书

本发明提供一种冲压头可调式杯突试验机，属于板材成型测试技术领域。该试验机包括冲压头更换装置、冲压速度调节装置系统、冲压载荷检测与控制装置系统、试验板张紧装置系统和机架,该试验机用于检测激光拼焊板焊缝冲压成型性能，拼焊板置于凹模和压边圈之间，液压缸内部装有压力传感器。该发明可以根据试样规格的不同，更换更加合适的冲压头及冲压速度，并通过施加预紧张力更加准确的检测焊缝处缺陷，提高焊缝质量检测的准确性及灵敏性。

技术领域

本发明涉及板材成型测试技术领域，特别是指一种用于检测激光拼焊板焊缝冲压成型能力的冲压头可调式杯突试验机。

背景技术

在冷轧生产工艺中，由于激光拼焊多采用深熔焊或者透焊等工艺，由于焊接工艺参数不同导致焊接过程非常迅速，易造成热容差异、热膨胀及热流量的不同，导致焊缝韧性下降以及焊接缺陷等焊接质量问题，从而引起微裂纹的出现和扩展，在后续冷轧加工中极有可能出现断带情况，影响现场的生产节奏，造成大量经济损失。因此在焊接过后一般都经过初步质量检验。

现场对焊缝初步检测的主要手段是通过杯突试验，对焊缝进行测试，将激光焊接接头放入凹模与压边圈之间，压紧固定，冲压头冲击焊缝，最后以焊接接头开裂方向作为焊缝质量好坏的评判依据。目前这种方式主要存在的问题是：1、杯突试验主要针对2mm以下薄板材料，但现场实际生产中带钢厚度是2～6mm，涵盖厚度范围窄。2、原杯突试验机检测焊缝仅有一个圆形冲压头，不能灵活适应不同材质、不同厚度带钢的多种实际情况。3、不能实际模拟轧制过程中的受力情况，以及最终评判质量结果不可靠。4、冲压过程中由于受到材料摩擦阻力的影响，对冲压速度影响较大。5、最终质量评定标准过于简单，不能真实有效的反映焊缝实际状况，结果误差大等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于检测激光拼焊板焊缝冲压成型能力的冲压头可调式杯突试验机，该装置自动化程度高、评判结果精度高、评判标准可信度高、冲压速度稳定，能够灵活适用各种带钢规格激光焊接接头质量检验。

该装置包括中央处理器、凹模、压边圈、冲压头更换装置、冲压头、冲压杆、液压泵、冲压速度调节装置系统、速度与压力监测系统、机架、试样夹紧装置和预紧张力系统，其中，该试验机整体安装在机架上，凹模与压边圈配合安装，压边圈连接预紧张力系统，试样夹紧装置上固定试样，冲压头安装在冲压头更换装置上，冲压头更换装置安装在冲压杆上，冲压杆下部连接冲压速度调节装置系统，冲压杆和冲压速度调节装置系统之间设置速度与压力监测系统，冲压头更换装置包括冲压头转换装置及通过键结合的齿轮轴，冲压头转换装置底部齿轮轴通过键连接液压缸输出端，冲压速度调节装置系统包括液压缸、安全阀、调速阀、电磁阀、三位四通换向阀、减压阀、蓄能器、调速回路、速度转换回路及快速运动回路，液压泵连接于冲压速度调节装置系统底部提供动力带动液压缸，调速回路通过调速阀调整冲压速度，速度与压力监测系统包括拉绳位移传感器和压力传感器，预紧张力系统包括夹紧机械手、液压泵和液压缸。

冲压头转换装置含有3个不同形状冲压头，通过转动冲压头转换器来更换冲压头，冲压头转换装置通过螺栓与支撑座固定，支撑座连接冲压杆。

速度与压力监测系统的拉绳位移传感器安装于冲压杆部位，压力传感器安装于液压缸内部，在冲压过程中，冲压头保持恒速冲压试样，拉绳位移传感器与压力传感器实时接收信号，通过编码器反馈调节，保证在冲压过程中冲压速度恒定，并将数据发送于电脑端进行记录分析。

预紧张力系统的夹紧机械手有两组，通过两组机械手抓紧试样，由液压泵提供动力，经液压缸使其向两侧张紧，提供预紧张力。

冲压速度调节装置系统包含数据采集分析模块及控制模块，将拉绳位移传感器的位移信息传输给中央处理器参与程序分析，实时控制调速阀进行速度调节。

速度与压力监测系统包含数据采集分析模块及控制模块，将压力传感器的载荷信息传输给中央处理器参与程序分析，实时控制减压阀进行压力调节。