本发明专利技术涉及一种热作模具热机疲劳试验装置，该试验装置包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动和相背运动的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置，加热装置对预成型材料块加热，然后动力机构驱动其与热作模具顶压配合，实现预成型材料块与热作模具之间的热传导，使热作模具获得升温，以此来实现热作模具受机械应力循环和温度循环的真实工况的模拟，实现热作模具在实际运行条件下所受的交变机械应力状态及所受的交变热载荷状态，可靠性较高，稳定性较好，测量值也更加逼近真实状况的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种热作模具热机疲劳试验装置
本专利技术涉及一种热作模具热机疲劳试验装置。
技术介绍
热作模具分为热挤压模、热锻模和压铸模，其在工作中既受力的作用又受温度的作用，它涉及到载荷循环、温度循环、蠕变、摩擦磨损和环境效应等多种因素的影响，从而使热作模具的工作条件复杂化。研究表明热作模具在工作时的主要失效形式之一是热机疲劳失效。热作模具在处于交变循环的热机载荷工况下，由于受到交变热应力和机械应力的作用，热作模具上的某些点尤其是工作面上的电汇产生局部的永久性结构变化，在一定的循环次数之后形成热裂、撕裂、粘接或发生断裂，将会导致疲劳损坏；而其恶劣的服役条件往往导致研究和分析更加困难和复杂，若要在实际生产中直接对热作模具进行疲劳性能试验的检测，试验周期长，成本较高，因此提供一种准确预测热作模具热机疲劳寿命的装置就显得尤为重要。在授权的公告号为CN104568570A的中国专利文件中公开了一种热作模具材料热机疲劳试验装置，其包括动力系统、加热系统、传动系统、回复系统和控制测试系统，其中通过多个电加热管直接对热作模具进行加热，并通过冷却水使热作模具满足温度循环工况；同时，通过动力系统、传动系统和回复系统使热作模具满足载荷循环的工况，并通过控制测试系统来对热作模具的温度数据信息和受力数据信息进行分析处理。但是，该试验装置中通过液压机上的冲头直接对热作模具施加压力，只能模拟热冲压过程中热作模具受载荷循环的应力，不能模拟锻模和压铸模的受载荷循环的应力变化；通过导热管对热作模具直接加热，不满足实际的生产中通过已经被加热的预成型材料与热作模具之间的热传导对热作模具进行加热，因此其不能有效的满足实际热作模具的服役工况，从而对热作模具的热机疲劳寿命做出的预测准确度效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热作模具热机疲劳试验装置，以解决现有技术中的试验装置由于对热作模具直接加热、通过不属于预成型材料的冲头对热作模具施压而不能有效的满足热作模具的实际服役工况的问题。为实现上述目的，本专利技术一种热作模具热机疲劳试验装置的技术方案是：一种热作模具热机疲劳试验装置，包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动和相背运动的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置。加热装置包括加热炉，所述动力机构通过与预成型材料块安装座传动配合实现预成型材料块与热作模具之间的相对顶压和相背脱离，所述预成型材料块安装座设置在加热炉内，所述预成型材料块与热作模具分离时，动力机构可驱动预成型材料块安装座返回至加热炉内。动力机构置于加热炉外，动力机构的输出端通过导杆驱动预成型材料块安装座移动。导杆上串设有施力端压力传感器，所述试验装置还包括控制部分，控制部分包括与施力端压力传感器采样连接的控制器，所述控制器与动力机构控制连接。动力机构包括用于驱动导杆移动的液压装置，所述液压装置与控制器之间连接有液压控制装置。加热炉上与导杆穿过的一侧相背的侧壁上设置有供预成型材料块安装座穿过的通道，所述通道上设置有炉门，所述炉门上控制连接有炉门驱动。热作模具安装座上设置有与控制器采样连接的受力端压力传感器。试验装置还包括用于将热作模具冷却的冷却装置，所述冷却装置包括冷却喷头和与冷却喷头控制连接的冷却压力产生装置，所述冷却压力产生装置与控制器控制连接。试验装置还包括监测部分，监测部分还包括与控制器信号连接的用于对热作模具进行实时监测的显微镜，所述显微镜上连接有显微镜移动装置。监测部分还包括与控制器信号连接的计数装置，所述计数装置包括与液压装置采样连接的计数器。本专利技术的有益效果是：相比于现有技术，本专利技术所涉及的热作模具热机疲劳试验装置，包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动以实现热作模具与预成型材料块顶压配合的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置，通过设置加热装置对预成型材料块加热，在预成型材料块加热后受动力机构的驱动与热作模具顶压配合，同时实现预成型材料块与热作模具之间的热传导，使热作模具获得升温，以此来实现热作模具受机械应力循环和温度循环的真实工况的模拟，实现热作模具在实际运行条件下所受的交变机械应力状态及所受的交变热载荷状态，可靠性较高，稳定性较好，测量值也更加逼近真实状况的特点。附图说明图1为本专利技术热作模具热机疲劳试验装置的具体实施例结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术的热作模具热机疲劳试验装置的具体实施例，如图1所示，该试验装置包括动力机构、加热装置、冷却装置及控制监测装置，还包括用于安装热作模具9的热作模具安装座19，动力机构通过驱动预成型材料块对热作模具9施加交变机械应力，动力机构上连接有与计算机22即控制器信号连接的动力机构控制装置11，动力机构控制装置11上连接有液压装置10，动力机构控制装置11可以为流量控制阀、可以为电机、或者是油泵，液压装置10驱动导杆12前后动作，导杆12在设置在加热炉外的导轨13上滑移，其中导杆12由两个相互对接的连接杆组成，在两个连接杆之间夹设有施力端压力传感器8，该施力端压力传感器8与计算机22采样连接，在导杆12的末端连接有预成型材料块安装座6，预成型材料块安装座6上设置有预成型材料块7，热作模具安装座19设置在导杆12的移动路径上，预成型材料块7在动力机构的驱动下前后移动，可与热作模具9实现顶压配合和分离，进而实现热作模具9的交变机械应力循环。通过采集施力端压力传感器8的数据来调节动力机构控制装置11，使动力机构推动预成型材料块7与热作模具9顶压配合，并控制热作模具9与预成型材料块7之间的压力，并在压力达到设定的压力之后能够保持一定的时间，以充分模拟热作模具9受交变机械应力循环的真实服役条件，并在压力加工后预成型材料块7可在动力机构的驱动下与热作模具9分离。测力装置包括设置在热作模具安装座19上的与热作模具安装座信号连接的受力端压力传感器18，受力端压力传感器18与计算机22采样连接，主要是检测热作模具9在加载过程中的加载力的大小和变化情况，并传输给电脑，以确定热作模具9的受压值的大小和变化过程。加热装置主要用于对预成型材料块7加热，其包括设置在导杆12的移动路径上的加热炉1，预成型材料块7设置在加热炉1内，加热炉1的前后侧壁上均开有供导杆12移动穿行的通道，加热炉1上靠近热作模具安装座19的侧壁上设置有炉门5，在炉门5上设置有炉门驱动4，炉门驱动4与计算机22信号连接，在加热炉1内还设置有测温装置2和控温装置3，且控温装置3与计算机22信号连接，加热炉1通过计算机22控制控温装置3对预成型材料块7进行加热，加热形式可以是辐射加热或对流加热，当测温装置2显示预成型材料块7的温度达到设定温度后，计算机22控制炉门驱动4，使炉门驱动4控制炉门5开启，准备进行动力机构驱动预成型材料块7穿过加热炉1与热作模具9进行压力加工。冷却装置主要用于对受预成型材料块7热传导后与预成型材料块7分离的热作模具9进行冷却，其包括冷却喷头15，与冷却喷头15连接的冷却管道16及向冷却管道16提供冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热作模具热机疲劳试验装置，其特征在于：包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动和相背运动的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置。
【技术特征摘要】
1.一种热作模具热机疲劳试验装置，其特征在于：包括热作模具安装座和预成型材料块安装座，所述试验装置还包括用于驱动热作模具安装座和预成型材料块安装座相对运动和相背运动的动力机构，所述试验装置还包括用于对预成型材料块安装座上的预成型材料块加热的加热装置。2.根据权利要求1所述的热作模具热机疲劳试验装置，其特征在于：所述加热装置包括加热炉，所述动力机构通过与预成型材料块安装座传动配合实现预成型材料块与热作模具之间的相对顶压和相背脱离，所述预成型材料块安装座设置在加热炉内，所述预成型材料块与热作模具分离时，动力机构可驱动预成型材料块安装座返回至加热炉内。3.根据权利要求2所述的热作模具热机疲劳试验装置，其特征在于：所述动力机构置于加热炉外，动力机构的输出端通过导杆驱动预成型材料块安装座移动。4.根据权利要求3所述的热作模具热机疲劳试验装置，其特征在于：所述导杆上串设有施力端压力传感器，所述试验装置还包括控制部分，控制部分包括与施力端压力传感器采样连接的控制器，所述控制器与动力机构控制连接。5.根据权利要求4所述的热作模具热机疲劳试验装置，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：王要利，张学宾，杨婧钊，张彦敏，皇涛，宋宇，陈赛，刘健波，王文超，宋克兴，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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