[发明专利]一种多向加载通用金属板材性能试验机

权利要求书

1.多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：包括主机框架、四套夹钳机构、模座与压边机构；

所述主机框架为由下托板、中托板与上托板构成的三层框架结构；四套夹钳机构分别安装于中托板左部、中托板右部、上托板以及下托板上；四套夹钳机构均包括夹钳、加载缸；夹钳与加载缸相连，通过四套夹钳机构中的夹钳实现金属板材四个方向上的夹持；通过加载缸的活塞杆推动夹钳,实现四套夹钳机构中夹钳轴向上的移动，进而实现对金属板材的加载；上述安装于下托板上的夹钳机构中夹钳与加载缸间采用可拆卸连接方式相连；

所述模座通过模座支撑架安装在上托板下表面；模座中部开有夹钳通口，使上托板上所安装夹钳机构中的夹钳通过加载缸的驱动向下运动过程中由夹钳通口穿过；

所述压边机构包括压边缸与压边板；其中，压边缸周向均布安装在中托板周向上开设的安装孔内；压边缸的压边活塞杆输出端均与环形压边板固定；中托板中部开有夹钳通口，结合环形设计的压边缸，使下托板上所安装夹钳机构中的夹钳通过加载缸的驱动向上运动过程中由夹钳通口与环形压边板内环穿过。

2.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述夹钳机构中，夹钳由上夹头、下夹头、夹钳外套、夹钳缸；上夹头与下夹头均为具有一个夹紧面，以及滑动斜面的楔形结构，对称设置，使夹紧面平行且相对，设置于夹钳外套内设计的截面为等边三角形的空腔中；上夹头与下夹头均通过弹簧与夹钳外套后端面连接定位，且使上夹头与下夹头的滑动斜面分别与空腔的两个斜面贴合；空腔前端开有板材插口，与空腔连通，用来供金属板材通过，使金属板材穿过板材插口后，设置于上夹头与下夹头的夹紧面之间；夹钳缸固定于夹钳外套后端面上，输出杆穿过夹钳外套后端面与上夹头和下夹头的后部同时接触；加载缸活塞杆的输出端与夹钳缸的后端相连。(这里之所以删了，主要是对于拉压传感器的位置不作为必要技术特征，放在后面从属权利要求4中保护)。

3.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述四套夹钳机构中均安装有拉压传感器与位移传感器，通过拉压传感器来采集作用于加载缸的活塞杆上的载荷；通过位移传感器来采集加载缸的活塞杆运动位移。

4.如权利要求3所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述拉压传感器固定于夹钳缸外套后端面与加载缸的活塞杆输出端之间；通过拉压传感器将加载缸202的活塞杆输出端与夹钳缸后端相连。

5.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述中托板左部 与中托板右部的夹钳机构中，加载缸通过支撑架与中托板相连，加载缸与支撑架间采用铰接方式，实现夹钳机构的水平度调节。

6.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述上托板与下托板上固定安装有导向套，分别套在上夹钳机构与下夹钳机构中加载缸的活塞杆上。

7.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述压边缸在运动过程中的载荷由压力传感器进行采集，压力传感器安装于压边缸的液压回路内。

8.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：所述四套液压夹钳机构与压边缸通过液压管连接液压站，由液压站按需为各夹钳机构与压边机构供油，并控制液压油的流向、压力和流量；同时液压站还具有保压的功能；液压站与多向加载通用金属板材性能试验机电气信号的采集和传输通过电气控制柜实现；电气控制柜所采集的电器信号在工控机中进行显示，通过工控机向电气控制柜发送控制指令，由电气控制柜控制液压站的动力输出。

9.如权利要求1所述多向加载通用金属板材性能试验机，其特征在于：在进行多向加载时，将金属板材设置于上托板与下托板之间，通过控制四套夹钳机构中的加载缸与夹钳缸，使四套夹钳机构中的夹钳由四个方向夹紧金属板材；随后，通过控制四套夹钳机构中的加载缸，使四套夹钳机构中的夹钳按照指定的速度或载荷运动；在运动过程中金属板材的变形量通过引伸计进行测量，金属板材的变形过程中，加载缸的活塞杆位移和载荷分别通过位移传感器和拉压传感器进行采集。

在进行单向加载时，通过控制上夹钳机构中的加载缸与夹钳缸，使上夹钳上移至水平位置高于模座；然后在模座下表面安装试验所需要的凹模，同时将下夹钳机构中夹钳卸下，在加载缸的活塞杆输出端上安装凸模；随后将金属板材放置在压边板上的压边圈上，通过控制压边缸使压边板上升，将金属板材与凹模压紧固定。通过控制下夹钳机构中的加载缸，使凸模上升，将金属板材压入凹模；整个过程中，加载缸的活塞杆位移和载荷通过位移传感器和拉压传感器进行测量。