[发明专利]一种金属板材电磁温热驱动成形极限试验装置及成形极限图建立方法

说明书

一种金属板材电磁温热驱动成形极限试验装置及成形极限图建立方法，属于金属板材成形领域，解决了在现有金属板材电磁成形领域中，无法建立标准统一的高精确度的成形极限图的问题。所述装置：采用单匝线圈作为驱动线圈，压缩弹簧用于精确调节压边力，加热套圈用于预热板材，在第二至第N板材上均设置有两个通孔，同一板材上的两个通孔相同，该板材的中心点为该两个通孔的中心连接线的中点，第二至第N板材上的通孔由小到大排列；所述方法包括：在板材上蚀刻网格，安装板材，预热板材，将线圈升至垫圈内，为电容充电并通过电容向线圈放电，采集极限应变后板材的应变数据，并通过应变分析软件生成成形极限图。本发明用于建立金属板材电磁成形极限图。

技术领域

本发明涉及一种金属板材电磁温热驱动成形极限试验装置及基于该装置的金属板材成形极限图建立方法，属于金属板材成形领域。

背景技术

成形极限图是对金属板材成形性能的一种定量描述，它反映了金属板材在塑性失稳前所能取得的最大变形程度，是评判金属板材成形性能的最直接和最简单的方法。

目前，采用建立成形极限图的方式能够解决大部分成形工艺下金属板材成形性能的评价问题。但是，在现有电磁成形工艺中，需要采用更换不同形状的线圈的方式来获得金属板材在不同应变状态下的极限应变，更换线圈的方式使得金属板材成形极限图的建立标准不统一。除此之外，采用更换线圈的方式只能获得金属板材在三种应变状态下的极限应变，无法获得更多应变状态下的极限应变，进而导致成形极限图的精确度较低。因此，在现有电磁成形工艺下，无法建立标准统一的高精确度的成形极限图。

发明内容

本发明为解决在现有金属板材电磁成形领域中，无法建立标准统一的高精确度的成形极限图的问题，提出了一种金属板材电磁温热驱动成形极限试验装置及基于该装置的金属板材成形极限图建立方法。

本发明所述的金属板材电磁温热驱动成形极限试验装置包括上固定板1、下固定板2、多个第一支撑体3、垫圈4、加热套圈5、凹模6、多个第二支撑体7、多个压缩弹簧8、升降平台和放电单元；

上固定板1与下固定板2相对设置，多个第一支撑体3均竖直设置在上固定板1与下固定板2之间，多个第一支撑体3的两端均分别与上固定板1和下固定板2固连，多个第一支撑体3沿着下固定板2的外缘均匀分布；

在下固定板2的中部设置有第一通孔，第一通孔的两个开口端分别位于下固定板2的上表面和下表面上，垫圈4固定设置在下固定板2的上表面上，加热套圈5套在垫圈4的外环面上；

在凹模6的中部设置有第二通孔，第二通孔的两个开口端分别位于凹模6的上表面和下表面上，凹模6设置在垫圈4的上表面上，并在多个压缩弹簧8的共同作用下与垫圈4贴合；

第一通孔、垫圈4的空心部和第二通孔相对并形成通腔；

多个第二支撑体7均竖直设置在上固定板1与凹模6之间，多个第二支撑体7的两端均分别与上固定板1和凹模6固连，多个第二支撑体7沿着凹模6的外缘均匀分布，多个压缩弹簧8分别套在多个第二支撑体7上；

升降平台包括底座9和位于底座中央的升降部10，下固定板2设置在底座9上，升降部10位于第一通孔中，在升降部10的上表面上水平设置有单匝线圈11，在单匝线圈11的上端面上设置有驱动板12，在驱动板12上设置有绝缘布13；

所述金属板材包括第一板材至第N板材，第一板材至第N板材的材质、形状和大小均相同，在第二板材至第N板材的表面上均设置有两个通孔，位于同一板材上的两个通孔相同，该板材的中心点为该两个通孔的中心连接线的中点，第二板材至第N板材上的通孔按照由小到大的顺序依次设置，N为正整数且大于等于4；

在进行电磁温热驱动成形极限试验时，第一板材至第N板材中的任意一个板材设置在垫圈4与凹模6之间，其中部与驱动板12相对；