[发明专利]金属板材高温摩擦系数测试系统及其计算方法

说明书

公开一种金属板材高温摩擦系数测试系统，包括：机架组件；安装于机架组件上的摩擦夹具组件，所述摩擦夹具组件包括相对设置以对试样施加正压力的两个摩擦单元、以及能可操纵地沿夹持方向将至少一个摩擦单元移动的承载组件；两个摩擦单元的其中一个摩擦单元与承载组件可活动地自适应连接；固定连接于机架组件上的导向固定组件，导向固定组件位于摩擦夹具组件的下方，用于对试样拉伸移动导向；用于对试样导电加热的导电加热组件，导电加热组件电性连接用于夹持试样的导电夹持端；用于沿试样长度方向拉伸试样的拉伸装置，拉伸装置具有用于夹持试样的拉伸夹持端。

技术领域

本发明涉及一种试验机与精密仪器技术领域，具体的涉及一种金属板材高温摩擦系数测试系统及其计算方法。

背景技术

热成形工艺在提升板料成形性、降低成形力以及提高成形零件精度等方面有着显著优势，在汽车、航空航天等领域的应用越来越广泛。热成形与冷成形相比，其板料与成形模具之间的摩擦行为更加复杂，对零件的成形精度、表面质量以及模具的摩擦磨损情况都有巨大的影响。为了准确地描述板料在热冲压过程中与模具之间的摩擦行为，需要对板料在不同温度、接触压力、滑动速度等状态下的摩擦系数进行准确测量。

但是板料在热成形过程中与模具之间温差较大，存在强烈的热量交换，尤其是厚度小于1mm的薄板，板料温度变化剧烈，而目前测量摩擦系数的实验装置在实验及计算过程中并未考虑板料在接触过程中的动态变化对摩擦系数测量的影响并且没有相应的摩擦系数数据处理方法。

专利“CN202122370719.2”提供了一种能够模拟不同使用情况、不同角度下多次检测产品摩擦系数的试验机，解决了传统摩擦系数试验机功能单一测量精度差等问题，但是该试验机无法实现被测物体加热及温度控制的功能。

而专利“CN112798454A”实现了被测板料在设定温度下的摩擦系数测量，但是该方法采用加热炉加热，与极板实际成形时导电加热方式不同，会导致板料摩擦表面状态的差异，进而影响测量准确性，并且没有考虑到板材与模具接触时的温降，无法获得板材实际摩擦区域的温度。针对以上问题，本发明提出了一种金属板材高温摩擦系数测试系统及计算方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的一个目的在于提供一种金属板材高温摩擦系数测试系统及其计算方法，能够实现被测物体加热及温度控制，用于解决现有技术中：1、金属板材高温下摩擦区域温度难以测量的问题；2、薄金属板(厚度≤1mm)接触降温过快导致摩擦系数难以准确测量的至少一个问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种金属板材高温摩擦系数测试系统，包括：

机架组件；

安装于所述机架组件上的摩擦夹具组件，所述摩擦夹具组件包括相对设置以对试样施加正压力的两个摩擦单元、以及能可操纵地沿夹持方向将至少一个摩擦单元移动的承载组件；所述两个摩擦单元的其中一个摩擦单元与承载组件可活动地自适应连接；

固定连接于所述机架组件上的导向固定组件，所述导向固定组件位于摩擦夹具组件的下方，用于对试样拉伸移动导向；

用于对试样导电加热的导电加热组件，所述导电加热组件电性连接用于夹持试样的导电夹持端；

用于沿试样长度方向拉伸试样的拉伸装置，所述拉伸装置具有用于夹持试样的拉伸夹持端。

优选的，所述摩擦夹具组件包括连接承载组件的正压力传感器；一个摩擦单元固定连接所述正压力传感器；另一个摩擦单元通过自调节铰链连接所述承载组件；所述自调节铰链包括固定连接另一个摩擦单元的第一连接对板、固定连接承载组件的第二连接对板以及竖直延伸的枢转轴；所述第一连接对板和所述第二连接对板通过所述枢转轴可转动地连接；一个摩擦单元为陶瓷材质，另一摩擦单元为模具钢材质，或者，两个摩擦单元均为陶瓷材质。