[发明专利]一种轻量化冲压模具自动测量装置

说明书

一种测量技术领域的轻量化冲压模具自动测量装置，包括应变花、电阻式应变片、电桥盒、动态应变仪、位移传感器、工业计算机、平板，应变花粘贴在被测量冲压模具待测量部位，电阻式应变片粘贴在平板上，平板放置于被测量冲压模具附近，应变花包括三轴应变片，应变花每一应变片与电阻式应变片一一对应连接，且以单桥方式连接到一个电桥盒，一个电桥盒与动态应变仪的一个应变测量通道相连，动态应变仪和位移传感器分别与工业计算机内的数据采集卡相连，位移传感器探针部分固定在被测量冲压模具凸模上，其固定端固定在被测量冲压模具凹模上。本发明应变片粘贴方便，测量精度高，动态响应快，自动化水平高。

技术领域

本发明涉及一种轻量化冲压模具自动测量装置，属于汽车模具技术领域。

背景技术

汽车轻量化的要求使汽车用钢板的强度等级越来越高，先进高强度钢和超高强度钢越来越多地应用于车身制造。超轻钢车体项目为了减轻车体重量和提高车体结构性能，先进高强度钢和超高强度钢用量超过90％。相比于传统低碳钢，高强度钢板冲压所需的成形载荷提高1～2倍，高强度钢冲压模具的失效问题变得突出。为了校核高强度钢冲压模具的强度、刚度，预测冲压模具寿命以及优化冲压模具结构，需要一种动态测量冲压模具在成形过程中的应力应变的装置。

经对现有技术文献的检索发现，L.Shulkin等在《Journal of MaterialsProcessing Technology》(材料成形技术学报)1996年59期34～40页上的一文“Elasticdeflections of the blank holder in deep drawing of sheet metal”(板料深拉深成形中压边圈的弹性变形)中提到用压力胶片(原文表述为pressure film)测量冲压模具压边圈上受到的分布力，但是用此方法测量时要求板料和模具无相对滑动，实际冲压过程中坯料变形，坯料在模具表面滑动，所以无法使用该方法测量冲压过程中冲压模具的动态应力、应变。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的问题，提供了一种冲压模具动态应力应变测量装置，使其能够通过应变花采集模具在动态冲压过程中的应力应变，并在工业计算机屏幕上实时显示冲压模具上的应力应变，同时应变片粘贴方便，测量精度较高。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：应变花、电阻式应变片、电桥盒、动态应变仪、位移传感器、工业计算机、平板，其中：应变花粘贴在被测量冲压模具的待测量部位，电阻式应变片粘贴在平板上，平板位于被测量冲压模具附近。应变花包括三轴应变片，应变花的每一轴应变片与一个电阻式应变片一一对应连接，且以单桥方式连接到一个电桥盒，一个电桥盒与动态应变仪的一个应变测量通道相连，动态应变仪和位移传感器分别与工业计算机内的数据采集卡相连，位移传感器的探针部分固定在被测量冲压模具的凸模上，位移传感器的固定端固定在被测量冲压模具的凹模上。

所述平板与被测量冲压模具材料相同且不受外力作用。

所述的电阻式应变片与应变花每一轴应变片规格相同，负责对应变花进行温度补偿。

所述位移传感器，负责探测冲压过程中凸模的行程。

所述动态应变仪，具有模拟量输出端子，模拟量输出端子与数据采集卡的模拟量输入通道相连，动态应变仪将测得的应变转换成电压信号输出，将此电压信号接入数据采集卡的模拟量电压输入通道。

所述工业计算机控制其内部的数据采集卡，按照预定程序工作，实现冲压模具冲压过程动态应力应变的测量、存储和显示。

根据冲压模具上待测量点地个数可选择应变花的个数、电桥盒的个数、动态应变仪独立通道数以及工业计算机上数据采集卡模拟量采集通道数。