[发明专利]一种一模两用的平面应变压缩试验模具

说明书

本发明公开了一种一模两用的平面应变压缩试验模具；本发明上下压头的为复合结构型平面，即两个第一型面和位于两个第一型面之间的第二型面；第二型面的宽度小余第一型面的宽度；下固定座包括四根导块，导块与上下压头的第一型面形成矩形通道，该矩形通道作为平面应变压缩时的有通道限制模具使用；而位于上压头和下压头中部的第二型面，在轴向和径向上均为开放空间，则作为平面应变压缩时的无通道限制模具使用。当需要作有通道限制试样应变压缩时，试样置于上压头与下压头的第二型面之间；当需要作无通道限制试样应变压缩时，试样伸入由导块及两个第一型面之间合围而成的矩形通道内，即可在不重新组合拆卸的情况下，完成两种原理的应变试验。

技术领域

本发明涉及平面应变压缩试验模具领域，尤其涉及一种一模两用的平面应变压缩试验模具。

背景技术

为了获得金属材料的力学性能及流动规律，常采用单向拉伸试验、单向压缩试验、平面应变压缩试验等试验方法进行物理模拟，板材轧制、流动旋压等金属塑性成形过程中，材料在两个方向上可以自由流动，在另一个方向上材料流动受限制，是典型的平面应变特点，平面应变压缩试验特别适合于研究板材轧制、流动旋压时材料流动规律的物理模拟。

以筒形件流动旋压为例，在流动旋压过程中，成形区的材料处于三向应力状态，其中正旋过程中成形区径向与切向受压应力作用，而轴向为拉应力状态，在筒形件流动旋压过程中，材料沿着阻力最小的轴向流动，而周向流动受阻，因此认为其变形为平面应变状态，目前对于流动旋压过程中的材料流动及变形分析均是基于平面应变假设。

由于平面应变压缩试验和流动旋压成形两者应力应变状态相似，并且平面应变压缩试验可以获得较大应变量，因此可以采用平面应变压缩试验对流动旋压过程材料的应力应变关系进行物理模拟。

平面应变压缩试验的压缩模具现主要有两种形式，第一种形式的平面应变压缩试验是对压缩模具及压缩试样的尺寸关系提出了要求，从而实现宽度方向刚性约束、厚度方向加载变形、长度方向材料流动变形；

第二种形式的平面应变压缩试验是通道凹槽压缩模具，利用模具型面限制材料的流动方向，使材料只能沿压缩方向和通道方向流动，从而实现平面应变的物理模拟。

现有技术中，要作两种应变压缩试验时，需要更换和调整上下压头的型面，此过程只能通过不同的组合形式，对上下压头或者固定座的位置进行调换，拆卸后重新组合，既影响实验效率，又耽误试验周期，而且频繁拆装过程中，难免会影响模具的精度的损耗及使用寿命等指标。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一模两用的平面应变压缩试验模具。本发明只需要改变压缩试样与上、下压头的接触面的型面结构，无需拆卸重新组合模具，即可进行两种形式的平面应变压缩试验。

本发明充分结合了两种形式平面应变压缩试验的特点，在保证实现一模两用功能的同时，极大地简化了模具结构，节省试验成本，大大简化了试验操作工序。

本发明通过下述技术方案实现：

一种一模两用的平面应变压缩试验模具，包括上压头1和与之相对的下压头2；上压头1和下压头2，分别安装在上固定座11和下固定座21的安装槽上；

所述上压头1和下压头2的对应面，分别为结构对称的、位于同一水平面的复合结构型平面；

所述复合结构型平面包括，两个第一型面33和位于两个第一型面33之间的第二型面22；所述第二型面22的宽度小余第一型面33的宽度；

所述下固定座21包括四根直立的导块3；

这四根导块3分为两组，每组分为两根，并分别对称位于第一型面33的两侧；每组导块3对应面的长度与第一型面33的长度相等；