[发明专利]一种测量测试板料拉延高度或胀形高度的装置及试验方法

权利要求书

1.一种测试板料拉延高度或胀形高度的装置，其包括上模结构、下模结构、往复式位移传感器(4)、感光元件(5)、感光元件安装板(6)，其特征在于：

上模结构包括上模座(1)、上压料镶块(8)、导板(9)，上压料镶块(8)通过螺栓安装在上模座(1)内部，并且上模座(1)两侧分别通过螺栓安装了两块导板(9)，使上模座(1)相对于下模座(2)运动时起导向作用；

上模座(1)顶部四周均安装感光元件(5)，感光元件(5)安装在感光元件安装板(6)上，并一起通过螺栓安装在上模座顶部腔体内；在感光元件(5)观察路径上，用于记录并保存整个试验过程画面；对上模座(1)内部加工四个窥视孔，以便感光元件(5)能够拍摄到板料的变形过程，找到板料开裂的画面；同时在上压料镶块(8)加工四个凹槽；

下模结构包括下模座(2)、凸模底板(3)、导柱(7)、半球凸模(10)、定位器(11)、下压料镶块(12)、行程限位块(13)、拉杆挡板(14)；

下压料镶块(12)通过螺栓安装在下模座(2)内部，下压料镶块(12)周围有四个定位器(11)安装在下模座(2)上，用于调节板料位置，并对板料定位；

行程限位块(13)放置在下模座(2)四周；半球凸模(10)与四根导柱(7)均通过过盈配合安装在凸模底板(3)上，导柱(7)的作用是使下模座(2)相对于半球凸模(10)运动时起到导向作用；

往复式位移传感器(4)的机壳部分安装在凸模底板(3)，在往复式位移传感器(4)拉杆的上方，设置一块安装在下模座(2)上的拉杆挡板(14)与拉杆接触。

2.根据权利要求1所述的测试板料拉延高度或胀形高度的装置，其特征在于：上压料镶块(8)与下压料镶块(12)可根据试验类型进行更换，进行拉延试验时采用的镶块压料一侧为平面，进行胀形试验时采用的镶块压料一侧带有台阶。

3.根据权利要求1所述的测试板料拉延高度或胀形高度的装置，其特征在于：往复式位移传感器(4)的拉杆处具有弹簧，当下模座(2)带动拉杆挡板(14)向下运动时，往复式位移传感器(4)的拉杆向下运动；当拉杆挡板(14)向上运动时，拉杆会自动复位，直到达到往复式位移传感器(4)的自然状态。

4.根据权利要求1所述的测试板料拉延高度或胀形高度的装置进行试验的方法，具体包括以下步骤：

步骤1、将上模结构锁在液压机滑块上，下模结构由液压机顶杆顶住，凸模底板则固定在机台上；此时下压料镶块(12)的上表面与半球凸模(10)顶部平齐，往复式位移传感器(4)的拉杆顶部与拉杆挡板(14)平齐，位移信号处于零点；

步骤2、将试样(15)置于上压料镶块(8)与下压料镶块(12)之间并压紧，此时感光元件(5)能够通过窥视孔观察到试样(15)表面；

步骤3、由液压机滑块提供压力，上模结构与下模结构压紧试样(15)一起下行，半球凸模(10)保持不变，此时试样(15)在半球凸模(10)的作用下发生变形，与此同时，往复式位移传感器(4)的拉杆被压缩，记录下行位移量；

步骤4、当试样(15)发生变形开裂时，试验停止；

步骤5、上模结构随液压机滑块上行，下模结构由液压机顶杆顶起，往复式位移传感器(4)的拉杆恢复到初始状态；保存好感光元件(5)的图像信息与往复式位移传感器(4)的位移信息后，更换试样(15)进行下一组试验；

步骤6、进行数据处理，通过信息采集设备读取图像信息以及位移信息，首先找到试验开始视频段，逐帧查看录像，找出半球凸模(10)刚开始接触试样(15)时的画面；随后找到试样(15)发生开裂时的视频段，逐帧查看录像，找出试样刚好发生开裂时的画面；记录两个图像画面之间的时间差ΔT；

步骤7、观察位移信息，找到时间为0+ΔT时对应的位移量即为试样的拉延极限高度H；

步骤8、进行胀形试验时，更换上压料镶块(8)与下压料镶块(12)，重复步骤1至步骤7。