[发明专利]一种板材摩擦系数测试装置及方法

说明书

一种板材摩擦系数测试装置及方法，包括：机架、拉力组件、张力组件、压力组件、加热组件；拉力组件包括拉力驱动机构，以及拉力夹头；张力组件包括张力驱动机构、以及张力夹头，张力夹头与拉力夹头水平相对；压力组件设置在拉力组件和张力组件之间，压力组件包括压力驱动机构、上模具、下模具，下模具压力驱动机构连接，下模具的两侧设有多个水平安装在机架上的调整杆，上模具位于下模具的上面；加热组件设置在压力组件与张力组件之间，加热组件包括设置在机架上的感应加热部件；拉力夹头、张力夹头、下模具以及感应加热部件均连接有传感器。本发明能够快速并且容易实现金属板材和模具之间完全的面接触，大大减小为实现面接触而带来的成本和时间。

技术领域

本发明涉及板材测试装置，具体涉及一种板材摩擦系数测试装置及方法。

背景技术

板材冲压成形具有产品一致性好，生产效率高等特点，在汽车零部件制造中得到广泛应用。在冲压成形过程中，板材与模具之间的摩擦对冲压成形性能有重要影响：不仅影响成形力的大小，而且影响板材成形过程中的开裂、起皱、回弹和表面质量等现象。

在实际冲压成形过程中，金属板材是在张力条件下与模具接触的，其摩擦系数与金属板材在无张力条件下不同。为了更精确的测量实际冲压成形条件下摩擦系数，测量装置能够测量金属板材在张力条件下的摩擦系数很有必要。

金属板材在在不同加热温度条件下的摩擦系数不同。为了能反映金属板材在加热以后再冲压时的摩擦系数，测量装置能够测量金属板材在加热条件下的测量摩擦系数很有必要。

金属板材与模具之间的压强不同，则摩擦系数不同。需要设定不同压强条件下的摩擦系数用以冲压成形过程计算，具体方法是采用一端为平面的模具与金属板材接触进行摩擦系数测量，压强通过压力和接触面积计算而得，只有摩擦头与金属板材之间的接触为完全面接触形式，压强才在接触面上所有点相同，这样压强的计算才准确。然而由于试验装置存在不可避免的误差，摩擦头与金属板材之间很难实现完全接触，造成实际和计算的接触面积有较大偏差，进而造成压强计算不准确。因此，测量装置能够快速容易实现金属板材与模具之间完全面接触很有必要。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种带张力可加热的板材摩擦系数测试装置及方法，快速实现金属板材与模具之间完全面接触。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种板材摩擦系数测试装置，其特征在于，所述装置包括：机架(1)、拉力组件、张力组件、压力组件、加热组件；所述拉力组件包括：拉力驱动机构(2)，以及与拉力驱动机构连接的拉力夹头(3)，所述拉力驱动机构(2)设置在机架(1)的一端；所述张力组件包括：张力驱动机构(4)、以及与张力驱动机构连接的张力夹头(5)，所述张力驱动机构(4)设置在机架(1)的另一端，所述张力夹头(5)与拉力夹头(3)水平相对；所述压力组件设置在拉力组件和张力组件之间，所述压力组件包括：压力驱动机构(6)、上模具(7)、下模具(8)，所述压力驱动机构(6)设置在机架(1)上，所述下模具(8)与压力驱动机构(6)连接，所述下模具(8)的两侧设有多个水平安装在机架上的调整杆(14)，所述上模具(7)位于下模具的上面并且安装在机架(1)上；所述加热组件设置在压力组件与张力组件之间，所述加热组件包括设置在机架上的感应加热部件(9)；所述拉力夹头(3)、张力夹头(5)、下模具(8)以及感应加热部件(9)均连接有传感器。

进一步地，所述机架(1)包括：底座(10)、第一支撑杆(11)、第二支撑杆(12)、固定架(13)、第三支撑杆(15)，所述第一支撑杆(11)的底部与底座(10)的一端连接，所述第二支撑杆(12)的底部与底座(10)的另一端连接，所述固定架(13)设置在第一支撑杆(11)和第二支撑杆(12)之间，所述固定架(13)为矩形框架，所述固定架(13)的底端与底座(10)的上面连接，所述第三支撑杆(15)位于固定架(13)与第二支撑杆(12)之间，并且与底座(10)的上面连接。