[发明专利]一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置及其使用方法

权利要求书

1.一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，该辅助装置安装在热力模拟试验机(13)上对试样(18)进行锻造变形试验，其特征在于：包括定砧头(1)、固定座Ⅰ(2)、夹持机构、动砧头(7)、固定座Ⅱ(8)、推动机构；所述定砧头(1)安装在所述固定座Ⅰ(2)上，所述夹持机构设置在所述定砧头(1)和所述动砧头(7)之间用于对试样(18)进行夹持，所述夹持机构包括上夹持电极(5)和下夹持电极(6)，所述下夹持电极(6)设置在所述上夹持电极(5)的正下方；所述固定座Ⅰ(2)与所述夹持机构通过支撑机构相连，所述支撑机构包括上支架(3)和下支架(15)，所述上支架(3)和所述下支架(15)均为Z型弹性支架，所述上支架(3)的底端与上夹持电极(5)相连，所述上支架(3)的顶端通过锁紧螺钉Ⅰ(16)安装在所述固定座Ⅰ(2)上；所述下支架(15)的顶端与下夹持电极(6)相连，所述下支架(15)的底端通过锁紧螺钉Ⅰ(16)安装在所述固定座Ⅰ(2)上；

所述动砧头(7)与所述定砧头(1)在水平方向相对设置，所述固定座Ⅱ(8)上开设有安装孔，所述动砧头(7)滑动安装于安装孔内，所述动砧头(7)的输入端设置有力传感器(9)和预压紧橡胶垫(10)，所述力传感器(9)安装在动砧头(7)的输入端，所述预压紧橡胶垫(10)安装在力传感器(9)上；

所述推动机构包括动轴(12)及轴套(11)，所述动轴(12)的输入端与热力模拟试验机(13)的动力系统相连，所述动轴(12)的输出端穿过轴套(11)后与动砧头(7)的输入端相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述动砧头(7)的工作端与所述定砧头(1)的工作端相对设置。

3.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述固定座Ⅰ(2)和所述固定座Ⅱ(8)均安装在所述热力模拟试验机(13)上，所述固定座Ⅱ(8)通过锁紧螺钉Ⅱ(17)安装在热力模拟试验机(13)上。

4.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述上夹持电极(5)通过上绝缘垫片(4)与上支架(3)相连，所述下夹持电极(6)通过下绝缘垫片(14)与下支架(15)相连。

5.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述上夹持电极(5)的夹持端和所述下夹持电极(6)的夹持端均为弧形凹面。

6.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述动砧头(7)的输出端的端面和所述定砧头(1)的输出端面均为弧形凹面。

7.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述预压紧橡胶垫(10)上开设有冲击口，所述冲击口的直径大于所述动轴(12)的直径。

8.根据权利要求1所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置，其特征在于：所述试样(18)为圆棒状，所述动轴(12)的中心轴线、冲击口的中心轴线及动砧头(7)的中心轴线重合，试样(18)的中心轴线与动轴(12)的中心轴线垂直设置。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种圆棒状金属锻件热模拟试验辅助装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将试样(18)水平装入上夹持电极(5)和下夹持电极(6)的弧形夹持凹面之间，试样(18)与上夹持电极(5)的圆弧形凹面和下夹持电极(6)的圆弧形凹面之间相互贴紧，上夹持电极(5)和下夹持电极(6)的圆弧中心与试样(18)的中心重合，试样(18)长度方向上与动砧头(7)和定砧头(1)保持居中；

步骤二、动砧头(7)在预压紧橡胶垫(10)的弹力作用下，与试样(18)接触，动砧头(7)与定砧头(1)进一步将试样(18)夹紧；

步骤三、上夹持电极(5)和下夹持电极(6)为试样(18)提供加热电流，通过焊接在试样(18)上的热电偶测温，待试样(18)温度达到金属试样(18)锻造温度时，保温5~8min；

步骤四、启动热力模拟试验机(13)的动力机构，带动动轴(12)高速高压冲击动砧头(7)锻压试样(18)，试样(18)在动砧头(7)、定砧头(1)的弧形凹槽中变形；

步骤五、利用安装于动砧头(7)末端的力传感器(9)采集试样(18)的锻造变形参数信息。