[发明专利]金属板料反复弯曲包申格效应精密检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于金属板料物理性能、力学性能检测技术领域，具体属于金属板料反复弯曲包申格效应精密检测装置及方法。

背景技术

现有金属板反复弯曲试验装置是检测员将一片被测试样钢板用手将其夹紧，反复摇动摇柄进行检测，在此实验过程中仅仅是可以目测到板料的变化情况而无法用实验数据记录，而且劳动强度大、检测周期长、常有试样夹不紧现象。手动反复弯曲试验装置没有设置薄板金属材料的预紧机构，金属薄板在弯曲过程中，因为旋转拉伸，会使薄板发生轻微伸长，在弯曲通过中心时，薄板因伸长无法紧贴弯曲圆弧，使弯曲半径发生变化，影响试验数据，导致试验数据误差较大。此外，部分优良的金属板料包申格效应的检测方式仅仅停留在建立金属板料被加载的载荷和加载载荷的位移的基础上得到，数据单一、精度不高，与计算机模拟和理论预测的模型数据有一定的差异性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种金属板料反复弯曲包申格效应精密检测装置及方法，装置结构简单，操作方便，试验板料可以灵活选择，试验数据精确，试验数据误差小，实验后可以得到试验板料包申格效应的材料性能参数，满足板料生产检测的灵活要求，装置本身的安装和拆卸都非常方便；检测方法不仅能测量出加载过程中的力和位移，还能将加载过程中板料上下表面任意点的坐标值、曲率半径和应变值，试验数据误差小，满足板料的包申格效应试验的灵活要求，为确定板料的包申格效应的材料参数提供准确的标定依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种金属板料反复弯曲包申格效应精密检测装置，其特征在于：包括力学加载模块、固定在力学加载模块底部的具有前后加载支架的板料夹紧可调模块；力学加载模块通过试验机固定悬空并竖直设置，在力学加载模块和板料夹紧可调模块X方向左右两侧对称设置用于板料平整度调整的X方向调节块，各X方向调节块前后端分别固定在Y方向调节块上，并能够由Y方向调节块分别带动在底座上沿Y方向前后水平滑动；Y方向调节块的左右两端分别设置滑动导向槽，各滑动导向槽内侧分别和位于其中的扇形滑动块斜面配合，使得扇形滑动块能够沿滑动导向槽在Y方向前后水平运动且不偏移；U型横梁悬空横跨于X方向调节块上方且夹置在前后加载支架之间；前后加载支架之间沿Y向水平设置上压辊和下压辊，上压辊和下压辊间留有板料的通过间隙；两X方向调节块结构相同，各自均包括由前后支架支撑的至少一对能够沿Z向上下运动调整的夹紧辊，夹紧辊的水平调整上压辊和水平调整下压辊将板料夹置并均能够随板料位移而转动；在U型横梁的下表面安装上光栅位移传感器，相对应的，下光栅位移传感器的底座固定安装在扇形滑动块上表面；在U型横梁底部的左端或右端安装Y向光栅位移传感器；两个激光传感器分别对应安装在上光栅位移传感器和下光栅位移传感器的读数头上；上光栅位移传感器和下光栅位移传感器的读数头均能沿X向水平移动；各传感器均与数据采集盒信号连接。

按上述技术方案，夹紧辊的水平调整上压辊和水平调整下压辊两端均通过水平调整压辊可转动轴承可转动的固定在水平调整压辊滑块上，水平调整压辊滑块上下端均通过一个套置了压缩弹簧的可调节等高螺钉固定在滑块固定板上；滑块固定板固定在耳轴固定板上，耳轴固定在耳轴固定板上且穿过耳轴固定板之后通过小径滚动轴承旋转架设在各X方向调节块前后支架的支撑孔中。

按上述技术方案，在耳轴的外端头连接固定耳轴与角度传感器连接杆，耳轴与角度传感器连接杆的外断头连接角度传感器，角度传感器位于各X方向调节块前后支架的支撑孔外侧且与数据采集盒信号连接。

按上述技术方案，小径滚动轴承通过轴承固定套筒固定在各X方向调节块前后支架的支撑孔中，轴承固定套筒外端由固定法兰固定在前后支架上。

按上述技术方案，位于同一个X方向调节块的前后支架通过相互平行的上台阶螺钉和下台阶螺钉连接固定，上台阶螺钉和下台阶螺钉均由各自的台阶螺钉锁定。

按上述技术方案，上压辊和下压辊均各自通过预紧螺钉固定并根据板料夹紧可调节螺钉进行Z向加紧调整；X方向调节块前后支架底部均各自通过X方向预紧螺钉固定在各自的Y方向调节块上；各Y方向调节块通过Y方向预紧螺钉、Y方向预紧螺栓固定在Y方向调节块支撑垫板上，Y方向调节块支撑垫板下方依次与底座垫板、底座连接板连接在一起，底座连接板连接弯曲试验机连接部分。