[实用新型]一种可变拉伸比例的十字拉伸装置

说明书

本实用新型的可变拉伸比例的十字拉伸装置，包括底板、主轴、油缸和4个拉伸夹具，4个拉伸夹具分别为上、下、左、右拉伸夹具，上拉伸夹具固定于主轴上，下拉伸夹具位于上拉伸夹具的下方，左、右拉伸夹具分别位于主轴的左右两侧；主轴经第一、第二X轴驱动机构驱使左、右拉伸夹具运动，经Y轴驱动机构驱使下拉伸夹具运动，以使4个拉伸夹具同时向外运动来实现试件的拉伸试验。本实用新型十字拉伸装置，实现了对待测试试件向外的十字形拉伸，同时还可通过改变第一、第二X轴驱动机构的传动比，来调节待测试试件横向和纵向的拉伸比，满足了对各向异性试件进行单向拉伸、双向拉伸、变比拉伸的试验需求，有益效果显著，适于应用推广。

技术领域

本实用新型涉及一种可变拉伸比例的十字拉伸装置，更具体的说，尤其涉及一种适用于对各向异性板料进行拉伸试验和研究的可变拉伸比例的十字拉伸装置。

背景技术

板料成形作为最常用的金属塑性加工技术之一，在汽车、航空航天、家电等领域占有重要的地位。汽车覆盖件要通过落料、拉伸、切边、翻边等多道工序才能完成零件的加工，在这个过程中，板料的变形行为会对零件的尺寸和精度产生很大的影响。同样，在飞机蒙皮的成形过程中，板料应力应变状态对蒙皮零件的回弹大小也有重要影响。因此，如何准确预测板料成形过程中的应力应变分布以及诸如破裂、回弹等成形缺陷的产生，以便更好的优化模具和工艺，已经成为各国学者研究的热点；此外，随着新材质板料、新型零件结构、新工艺技术的不断出现，有许多新的现象和规律有待探索和研究，以便为成形质量控制提供理论依据。板料成形过程的研究有其特殊性，由于板料在生产时经过多次热处理，一般都具有一定的变形取向而呈现出明显的各向异性，它对板料的塑性变形行为有着显著地影响。

由于板料成形主要在面内双向应力状态下沿不同的路径加载而成形，传统的一些试验研究方法由于其本身的局限性，并不适合于研究各向异性板料。薄壁管拉伸-内胀或者拉伸-扭转试验虽然可以实现不同的加载路径，但由于薄壁管试件本身的局限性，其形状和性能与实际生产中的板料有一定的差距，只适用于各向同性材料的研究；而单向拉伸试验、圆板胀形、板厚方向压缩试验等基本试验及其组合，虽然可以研究各向异性板料，但它们只能反映单拉点、等双拉点、平面应变等特征点的变形情况。

采用十字形试件进行双向拉伸试验是近几年发展起来的研究各向异性板料变形行为的实验方法，该方法通过控制两轴的载荷或位移大小，使中心区处于不同的应力、应变状态，从而得到不同加载路径下双拉区的任意屈服点。然而，商用的十字形拉伸装置非常昂贵、复杂，对研究经费有限的科研单位来说并不适合研究使用，另外一种是固定安装在万能试验机或压力试验机上，由万能试验机或压力试验机提供拉力，实现对试件的双向拉伸，但这种拉伸试验装置只能实现双向等拉或者双向定比例拉伸，不能描述从单向拉伸到双向等拉整个范围变形情况，这都阻碍了相关研究工作。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可变拉伸比例的十字拉伸装置。

本实用新型的可变拉伸比例的十字拉伸装置，包括底板、主轴、油缸和4个拉伸夹具，主轴和4个拉伸夹具设置于底板的同一侧，定义主轴的长度方向为Y轴、与主轴垂直的方向为X轴，油缸的输出端与主轴的下端相连接，以驱使转轴进行移动；4个拉伸夹具对待测试的试件进行夹持固定；其特征在于：所述4个拉伸夹具分别为上拉伸夹具、下拉伸夹具、左拉伸夹具和右拉伸夹具，上拉伸夹具固定于主轴上，下拉伸夹具位于上拉伸夹具的下方，左拉伸夹具和右拉伸夹具分别位于主轴的左右两侧；主轴经第一X轴驱动机构驱使左拉伸夹具运动，经第二X轴驱动机构驱使右拉伸夹具运动，经Y轴驱动机构驱使下拉伸夹具运动，以使4个拉伸夹具同时向外运动来实现对待测试的试件拉伸试验；第一X轴驱动机构和第二X轴驱动机构的传动比均可调节，以实现对待测试的试件竖向和横向拉伸比例的调节。