[发明专利]一种测试压机四角调平性能的实验台架及负载模拟方法

权利要求书

1.一种测试压机四角调平性能的实验台架的负载模拟方法，其特征在于：包括压机的上梁、活动梁、下梁、主油缸、调平油缸、柔性下模具、二级双作用导柱、液压驱动型机锁机构和导向铜套，所述二级双作用导柱穿过所述上梁、活动梁和下梁，所述上梁和下梁通过圆螺母锁定在所述二级双作用导柱上、下两端，所述导向铜套滑动套装在所述二级双作用导柱上，且与活动梁固定连接，主油缸固定在上梁的中心孔内，主油缸的伸缩杆下端部与活动梁上表面固定连接，所述活动梁在铜套的导向作用和主油缸的驱动作用下沿所述二级双作用导柱上下运动，所述活动梁的下表面和下梁的上表面分别设有上模具、柔性下模具，所述柔性下模具内部由多个小方形块组成，可按不同的方法自由抽离内部方形块并填充坯料，进而模拟不同情况的负载工况，所述调平油缸安装在所述下梁四个角落，其活塞杆伸出时能正好和活动梁四角接触，在压制过程中能够对活动梁进行调平；所述柔性下模具由可拆卸边框、小方形块、下模具底块组成，单个小方形块的尺寸为a mm×b mm×c mm，所述柔性下模具内部由多个小方形块规则排列而成，外部由可拆卸边框中的固定边和活动边组成，固定边将小方块框住后通过活动边进行螺栓紧固；此外，当需要对小方块进行新的规则调整时，活动边可解除对小方块的位置限制，便于小方块的插入及取出；所述柔性下模的下模具底块具有和小方块尺寸相一致的刻度线，便于确认负载位置以及辅助计算出负载中心和下模具中心的距离；

所述具体的负载模拟方法包含以下步骤：

步骤一：将小方形块排列成m行n列的整体，根据所需的模具形状，取出j行k列的小方形块，形成相应的型腔；

步骤二：根据取出的小方形块的数量及已知尺寸，计算出压制件所需坯料的体积；

步骤三：根据负载位置研究需要，将坯料置于型腔中的任意位置，此位置到下模具几何中心的距离可根据小方形块或方形刻度线计算出来；

步骤四：在上模具和下模具合模压制坯料时，根据压力传感器反馈的四个调平油缸的压力，可计算出坯料对活动梁造成的偏载力矩，再根据步骤三中所计算出来的几何距离最终计算出坯料对活动梁的负载力的大小；

步骤五：选取两份或多份等体积的坯料，将其按不同位置规则分别填满不同型腔中，用于模拟单侧负载、双侧负载、不规则负载的情况，将此时得到的调平油缸压力反馈计算成偏载力矩，最终将不同负载情况下计算的偏载力矩进行对比，探究不同形状负载下的调平情况；

步骤六：将下模具的可拆卸边框中的活动边松开，插入原型腔中的j行k列小方形块，在不同的位置上仍取出j行k列小方形块形成位置不同、形状相同的型腔，重复步骤二~四，坯料相对于型腔的放置位置与之前相一致，进而对比出型腔在不同位置下的偏载力矩和调平精度。

2.根据权利要求1所述的一种测试压机四角调平性能的实验台架的负载模拟方法，其特征在于：步骤三中的坯料的放置位置可位于型腔的最左上角、型腔中间、最右下角，用于在压制过程中对比坯料不同流动方向下的负载力和调平效果；步骤五中抽离小方形块后的型腔可以是横向型腔、纵向型腔、双向型腔以及不规则形状的型腔。

3.根据权利要求1所述的一种测试压机四角调平性能的实验台架的负载模拟方法，其特征在于：所述二级双作用导柱根据作用可划分为三段，其前段的径向尺寸大于后两段的尺寸，该二级双作用导柱与活动梁的导向铜套之间形成小间隙相对运动，实现活动梁的运动导向；所述二级双作用导柱后段的径向尺寸小于前两段的尺寸，使其与活动梁导向铜套之间的运动间隙增大，实现活动梁自由度的增加；所述二级双作用导柱的中间段为过渡段，为一段锥面，径向尺寸逐渐由前段径向尺寸递减到后段径向尺寸。

4.根据权利要求3所述的一种测试压机四角调平性能的实验台架的负载模拟方法，其特征在于：所述导向铜套是一种带座圆法兰直线轴承结构，通过法兰连接与活动梁相固定；所述二级双作用导柱的两头部分别采用的是阶梯轴形式和端部螺纹形式，二级双作用导柱两头部的阶梯轴与上梁、下梁上的通孔进行连接，并通过对顶螺母进行锁紧固定。