[实用新型]一种电磁力驱动的金属薄板高速成形极限测试装置

说明书

本实用新型涉及一种电磁力驱动的金属薄板高速成形极限测试装置，所述测试装置包括线圈基座、凹模、高速相机和放电单元；所述凹模将试样压装在所述线圈基座上；所述线圈基座中心表面设有凹槽；所述放电单元包括线圈，所述线圈放置在所述凹槽内；所述放电单元为所述线圈供电；所述凹模中心设有中央通孔，所述中央通孔中心与所述试样中心相齐；所述高速相机设置在所述凹模上方，所述高速相机通过所述中央通孔朝向所述试样，拍摄所述试样的高速变形过程。本实用新型能够准确完整地建立高应变速率下金属板材的成形极限图。

技术领域

本实用新型涉及一种极限测试装置，具体涉及一种电磁力驱动的金属薄板高速成形极限测试装置。

背景技术

成形极限图也称成形极限曲线，它是由板料在不同应变路径下的局部失稳极限真实主应变ε₁和次应变ε₂构成的条带形区域或曲线，它反映了金属板材在发生失稳前所能取得的最大变形程度，是评价板材成形性的一个最直接简单的方法。

目前，在准静态下的成形极限图的建立方法已经非常成熟，能够解决传统工艺下的板材成形性的评价问题。但是，随着高速成形(爆炸成形、电磁和电液成形)的发展，现有的成形极限测试手段难以正确地评价板材在高速下的成形极限。在现有的电磁成形工艺中，需要更换线圈的形状来控制板材在不同路径下的极限应变，且难以测量并控制高速变形过程中试样的应变速率，使得高速成形极限图的建立繁琐且精度较低。因此，对现有的电磁成形工艺而言，无法精确完整地建立高应变速率下金属板材的成形极限图。

实用新型内容

为解决现有的成形极限测试领域中存在的上述问题，本实用新型提供了一种电磁力驱动的金属薄板高速成形极限测试装置，通过该测试装置能够准确完整地建立高应变速率下金属板材的成形极限图。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种电磁力驱动的金属薄板高速成形极限测试装置，其特征在于，所述测试装置包括线圈基座、凹模、高速相机和放电单元；所述凹模将试样压装在所述线圈基座上；

所述线圈基座中心表面设有凹槽；所述放电单元包括线圈，所述线圈放置在所述凹槽内；所述放电单元为所述线圈供电；

所述凹模中心设有中央通孔，所述中央通孔中心与所述试样中心相齐；所述高速相机设置在所述凹模上方，所述高速相机通过所述中央通孔朝向所述试样，拍摄所述试样的高速变形过程。

优选地，所述测试装置还包括垫板，所述垫板放置在所述线圈的上表面，所述试样设置在所述垫板与所述凹模之间。

优选地，所述垫板中心位置设有通孔。

优选地，所述垫板上表面设有绝缘层，使所述垫板与所述试样隔开。

优选地，所述放电单元还包括电容、直流电源、充电开关和放电开关；所述线圈、所述电容和所述放电开关构成放电回路，所述电容放电为所述线圈提供电力；所述电容、所述直流电源和所述充电开关构成充电回路，所述直流电源为所述电容充电。

优选地，所述线圈为单匝螺旋线圈。

优选地，所述测试装置包括多个所述高速相机，多个所述高速相机在不同方位朝向所述试样，共同拍摄所述试样的高速变形过程。

优选地，所述测试装置还包括底座、压紧螺母和支撑螺柱；多个所述支撑螺柱均布在所述底座上，在所述线圈基座和所述凹模上所述支撑螺柱对应位置分别具有通孔，所述支撑螺柱依次穿过所述线圈基座和所述凹模上的通孔对所述线圈基座和所述凹模定位；通过所述压紧螺母与所述支撑螺柱旋紧配合，所述凹模将所述试样压装在所述线圈基座上。

优选地，所述底座上均匀分布有多个沉头孔，多个所述支撑螺柱通过所述沉头孔设置在所述底座上。

本实用新型的有益效果：