專利名稱：金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬板材彎曲力學(xué)性能測量領(lǐng)域，具體涉及一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外在金屬板材彎曲力學(xué)性能測量裝置上采用三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲原理，通過測量金屬變形支點(diǎn)的受力，從而得到金屬板材彎曲力學(xué)性能。這種裝置在測量反復(fù)彎曲時，誤差大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。在軋板加工中，得到的板材一般都有輕微的彎曲變形，為了矯正這些彎曲部位，首選需要得到該板材的沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能數(shù)據(jù)，為后續(xù)的加工提供參數(shù)。本實用新型通過直接測量金屬變形的彎矩，得到金屬板材彎曲力學(xué)性能，尤其在測量金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能時誤差小，操作簡單，同時設(shè)備還有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉等特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決傳統(tǒng)的金屬板材彎曲力學(xué)性能測量裝置在測量金屬板材時，反復(fù)彎曲、誤差大和數(shù)據(jù)處理復(fù)雜的問題。從而提供一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能
測量裝置。本實用新型采取的技術(shù)方案是一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置，包括機(jī)架、從動轉(zhuǎn)軸、主動轉(zhuǎn)軸、力矩馬達(dá)、接軸、測角度編碼器和螺釘。所述的機(jī)架包括機(jī)架上平臺、機(jī)架下平臺和機(jī)架架頭，機(jī)架上平臺設(shè)有上機(jī)架滑道，機(jī)架下平臺設(shè)有下機(jī)架滑道。在機(jī)架上設(shè)有主動轉(zhuǎn)軸，主動轉(zhuǎn)軸上端連接機(jī)架上平臺，下端連接機(jī)架下平臺，主動轉(zhuǎn)軸上設(shè)有安裝式樣的鉗口，鉗口上設(shè)有固定式樣的螺釘。機(jī)架架頭上安裝力矩馬達(dá)，力矩馬達(dá)上設(shè)有測角度編碼器，力矩馬達(dá)通過接軸與主動轉(zhuǎn)軸連接。在上機(jī)架滑道，下機(jī)架滑道之間穿設(shè)有從動轉(zhuǎn)軸，從動轉(zhuǎn)軸上設(shè)有安裝式樣的鉗口，鉗口上設(shè)有固定式樣的螺釘。所述的金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置，從動轉(zhuǎn)軸上端和下端分別設(shè)有軸承裝置，主動轉(zhuǎn)軸上端和下端分別設(shè)有軸承裝置。本裝置的測試過程如下，試樣固定到從轉(zhuǎn)動軸、主動轉(zhuǎn)軸的鉗口上。力矩馬達(dá)通過接軸帶動主動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。在試樣隨主動轉(zhuǎn)軸彎曲轉(zhuǎn)動時，從動轉(zhuǎn)軸可隨試樣沿機(jī)架的滑道向主動轉(zhuǎn)軸方向移動，以滿足幾何變形。試樣的彎曲變形彎矩通過力矩馬達(dá)的電流電壓的測量轉(zhuǎn)換得到，試樣的彎曲轉(zhuǎn)角可通過測角度編碼器得到。試樣變形區(qū)弦長可用卡尺測量。[0011 ] 裝置記錄的板材彎曲的彎矩和轉(zhuǎn)角，通過材料力學(xué)理論可轉(zhuǎn)化為板材彎曲的變形和受力等力學(xué)性能數(shù)據(jù)。本實用新型的有益效果在于通過直接測量金屬變形的彎矩，從而得到金屬板材彎曲力學(xué)性能，所以本實用新型在測量金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能時誤差小，操作簡單。同時本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的特點(diǎn)。

圖1為金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置正視圖；圖2為金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置側(cè)視圖；圖3為金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置俯視圖；圖4為金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置立體圖；圖中1-機(jī)架，2-機(jī)架上平臺，3-機(jī)架下平臺，4-機(jī)架架頭，5-從動轉(zhuǎn)軸，6_主動轉(zhuǎn)軸，7-力矩馬達(dá)，8-接軸，9-測角度編碼器，10-螺釘，11-試樣，12-上機(jī)架滑道，13-下機(jī)架滑道。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置，包括機(jī)架1、從動轉(zhuǎn)軸5、主動轉(zhuǎn)軸6、力矩馬達(dá)7、接軸8、測角度編碼器9和螺釘10。所述的機(jī)架I包括機(jī) 架上平臺2、機(jī)架下平臺3和機(jī)架架頭4，機(jī)架上平臺2設(shè)有上機(jī)架滑道12，機(jī)架下平臺3設(shè)有下機(jī)架滑道13。在機(jī)架I上設(shè)有主動轉(zhuǎn)軸6，主動轉(zhuǎn)軸6上端連接機(jī)架上平臺2，下端連接機(jī)架下平臺3，主動轉(zhuǎn)軸6上設(shè)有安裝式樣的鉗口，鉗口上設(shè)有固定式樣11的螺釘10。機(jī)架架頭4上安裝力矩馬達(dá)7，力矩馬達(dá)7上設(shè)有測角度編碼器9，力矩馬達(dá)7通過接軸8與主動轉(zhuǎn)軸6連接。在上機(jī)架滑道12，下機(jī)架滑道13之間穿設(shè)有從動轉(zhuǎn)軸5，從動轉(zhuǎn)軸5上設(shè)有安裝式樣11的鉗口，鉗口上設(shè)有固定式樣11的螺釘10。從動轉(zhuǎn)軸5上端和下端分別設(shè)有軸承裝置，主動轉(zhuǎn)軸6上端和下端分別設(shè)有軸承
>J-U ρ α裝直。實施例1 :將板材試樣11固定到從動轉(zhuǎn)軸5、主動轉(zhuǎn)軸6的鉗口之間。力矩馬達(dá)7通過接軸8帶動主動轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動可進(jìn)行單次轉(zhuǎn)動和反復(fù)轉(zhuǎn)動。試樣11變形區(qū)弦長可用卡尺測量。通過記錄的板材彎曲的彎矩和轉(zhuǎn)角，通過材料力學(xué)理論可轉(zhuǎn)化為板材彎曲的變形和受力等力學(xué)性能數(shù)據(jù)。板材試樣的力學(xué)特征屈服強(qiáng)度和彈性模量具體數(shù)據(jù)可以采用以下處理流程板材試樣截面的取厚度h=4mm,寬度b=40mm ;板材彎曲的彎矩=力矩馬達(dá)扭矩記做M ；板材彎曲的轉(zhuǎn)角記做Θ ；板材彎曲變形弦長記做L ；板材彎曲變形區(qū)曲率半徑r=(0. 5*L)/(sin Θ )；從主動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動開始每個某一角度(如取O. 1° )做一次數(shù)據(jù)記錄。從而形成一系列的M與Ι/r的關(guān)系。通過描點(diǎn)可形成曲線O B ,橫坐標(biāo)為Ι/r,縱坐標(biāo)為M,坐標(biāo)原點(diǎn)O, A點(diǎn)為曲線O B上線性段與非線性段轉(zhuǎn)折點(diǎn)，O A為直線為線性段，A B為曲線為非線性段。A點(diǎn)對應(yīng)的M值為MA，Ι/r值CA ；板材試樣的力學(xué)特性屈服強(qiáng)度os=(4*MA)/(b *h*h)；板材試樣的力學(xué)特征彈性模量E= (2* σ s) / (CA*h)； 實驗所得數(shù)據(jù)M、L、Θ，形成曲線0B，A點(diǎn)對應(yīng)的圖中M值為MA=5. 68*104N · mm,Ι/r 值 CA=8. 45*1(T4 (1/mm)；計算所得板材試樣的力學(xué)特性屈服強(qiáng)度σ s=355MPa ；板材試樣的力學(xué)特征彈性模量E=210059MPa。
權(quán)利要求1.一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置，其特征在于包括機(jī)架(I)、從動轉(zhuǎn)軸(5)、主動轉(zhuǎn)軸(6)、力矩馬達(dá)(7)、接軸(8)、測角度編碼器(9)和螺釘(10); 所述的機(jī)架(I)包括機(jī)架上平臺(2)、機(jī)架下平臺(3)和機(jī)架架頭(4)，機(jī)架上平臺(2)設(shè)有上機(jī)架滑道(12 )，機(jī)架下平臺(3 )設(shè)有下機(jī)架滑道(13 ); 在機(jī)架(I)上設(shè)有主動轉(zhuǎn)軸(6)，主動轉(zhuǎn)軸(6)上端連接機(jī)架上平臺(2)，下端連接機(jī)架下平臺(3)，主動轉(zhuǎn)軸(6)上設(shè)有安裝式樣的鉗口，鉗口上設(shè)有固定式樣(11)的螺釘(10); 機(jī)架架頭(4)上安裝力矩馬達(dá)(7)，力矩馬達(dá)(7)上設(shè)有測角度編碼器(9)，力矩馬達(dá)(7)通過接軸(8)與主動轉(zhuǎn)軸(6)連接； 在上機(jī)架滑道(12 )，下機(jī)架滑道(13 )之間穿設(shè)有從動轉(zhuǎn)軸(5 )，從動轉(zhuǎn)軸(5 )上設(shè)有安裝式樣的鉗口，鉗口上設(shè)有固定式樣(11)的螺釘(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置，其特征在于從動轉(zhuǎn)軸(5)上端和下端分別設(shè)有軸承裝置，主動轉(zhuǎn)軸(6)上端和下端分別設(shè)有軸承裝置。
專利摘要本實用新型屬于金屬板材彎曲力學(xué)性能測量領(lǐng)域，具體涉及一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置。為了解決傳統(tǒng)的金屬板材彎曲力學(xué)性能測量裝置在測量金屬板材時，反復(fù)彎曲、誤差大和數(shù)據(jù)處理復(fù)雜的問題。從而提供一種金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置。金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能測量裝置包括機(jī)架、從動轉(zhuǎn)軸、主動轉(zhuǎn)軸、力矩馬達(dá)、接軸、測角度編碼器和螺釘。本實用新型通過直接測量金屬變形的彎矩，從而得到金屬板材彎曲力學(xué)性能，所以本實用新型在測量金屬板材沖壓彎曲彈復(fù)力學(xué)性能時誤差小，操作簡單。
文檔編號G01N3/20GK202886211SQ201220485060
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者趙曉東, 秦敏, 陳慧琴, 劉建生, 何文武 申請人:太原科技大學(xué)