同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置及方法制造方法及图纸

同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置及方法，装置包括装配在拉伸机上的三点弯曲模具装置、板材固定装置、张力系统；圆辊与上压头装配在一起；板材固定装置由槽型支撑座和固定端夹具构成；张力系统包括张力端夹具、导轮支撑座和连接绳，热辐射板位于两个辊座之间，圆辊等部件位于保温罩内；方法为：(1)将板带材加热后放置在三点弯曲模具装置中，两端分别固定和施加张力；(2)控制镁合金在测试温度；(3)启动拉伸机进行，根据应力、应变、压头行程曲线，获得弯曲极限；(4)上压头卸载，根据行程示数获得回弹量。本发明专利技术的装置及方法可以在一次试验中测得板材不同弯曲曲率的性能、弯曲极限与回弹量。

Device and method for simultaneously testing the bending limit and springback of magnesium alloy sheet and strip

The device and method for measuring the bending limit and springback of magnesium alloy sheet and strip at the same time include a three-point bending die device, a plate fixing device and a tension system assembled on a drawing machine; a round roller is assembled with an upper pressing head; a plate fixing device is composed of a groove support seat and a fixture at a fixed end; and a tension system comprises a tension system; The end clamp, the guide wheel support seat and the connecting rope, the heat radiation plate between the two roll seats, the round roll and other parts are located in the thermal insulation cover; the method is: (1) the sheet and strip are heated and placed in the three-point bending die device, the two ends are fixed and applied tension; (2) the magnesium alloy is controlled in the test temperature; (3) the stretcher is started according to the test results. The curves of stress, strain and stroke of the indenter are used to obtain the bending limit; (4) The upper indenter is unloaded and the springback is obtained according to the stroke indicator. The device and method of the invention can measure the performance, bending limit and resilience of sheet metal with different bending curvature in one test.

【技术实现步骤摘要】
同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置及方法
本专利技术属于材料弯曲性能测试
，具体涉及一种同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置及方法。
技术介绍
镁合金板材因其低密度、高比强度、电磁屏蔽性佳等优点广泛应用在航空、交通运输和电子行业。镁合金板材成卷可以大大节省空间方便运输，轧后矫平及成卷对镁板的弯曲性能提出了较高的要求。板材弯曲性能测试方法有V型弯曲、三点弯曲及四点弯曲等；V型弯曲试验需要配有一个V型模具和一个弯曲压头的V型模具式装置，三点弯曲试验需要配有两个下支撑辊和一个上弯曲压头的支撑辊式装置，四点弯曲试验需要配有上、下各两个支撑辊装置。传统的V型弯曲试验方法是在固定弯曲模具上弯曲成型的，一次只能成型一种弯曲角度的板材，对模具的使用率较低；经对现有技术检索发现，中国专利文献号CN203508756U，公开日2014.04.02，公开了提高V型弯曲模具的新型技术，包括上、下模，上、下模座，上、下模支撑板，销、螺栓、导柱和导套等；所述新型V型弯曲模具可根据不同试验条件调整模具夹角，提高了模具的利用率；但是在一次弯曲试验中测试不同的曲率的板材弯曲性能还无法实现。三点弯曲试验方法是利用不同直径的圆角上凸模将板料弯曲至特定的角度，以表面不产生裂纹时的最小半径作为弯曲性能评价指标；无论是传统的卸载压力后，取件观测裂纹，还是带压力实时观测裂纹，都是把板材弯曲到一个角度即一个曲率，无法对不同曲率板材的弯曲性能进行测试；四点弯曲试验方法与三点弯曲试验方法类似，两个上支撑辊弯曲到一定的角度，只是两个上支撑辊可以有效的减少板材中的剪应力的影响，所测的是纯弯曲下的强度；但四点弯曲试验方法同样是把材料弯曲到规定角度，无法对不同弯曲曲率板材的弯曲性能进行测试。以上弯曲方式只是得到板材的弯曲性能，并没有与板材的矫平及卷曲性能、弯曲极限与回弹量建立联系。
技术实现思路
针对现有镁合金弯曲测试技术存在的上述不足，本专利技术提供一种同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置及方法，并与板材其后的矫平工艺及卷曲性能建立联系，在一次试验中测得板材不同弯曲曲率的性能。本专利技术的同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置包括装配在拉伸机上的三点弯曲模具装置、板材固定装置、张力系统、电加热系统和保温罩；三点弯曲模具装置主要由底座、两个辊座、上压头、圆辊和两个支撑辊构成，圆辊通过连接轴与上压头装配在一起，圆辊上设有加热孔；两个支撑辊分别与一个辊座装配在一起，两个辊座固定在底座上；板材固定装置由槽型支撑座和固定端夹具构成，槽型支撑座固定连接在一个辊座上，固定端夹具用于将待测试镁合金板带材的一端固定在槽型支撑座顶端；张力系统由导轮、张力端夹具、导轮支撑座、连接绳、微型张力机和张力测试仪组成，导轮支撑座固定连接在另一个辊座上，导轮支撑座的顶端通过连接轴与导轮装配在一起，连接绳与导轮装配在一起，张力端夹具用于将测试镁合金板带材的另一端固定在连接绳的前端，连接绳的后端装配在微型张力机上，且连接绳位于微型张力机和导轮之间的部分装配有张力测试仪；电加热系统由热辐射板、加热棒、温度控制柜和加热导线组成，热辐射板设置在底座上方的支架上，加热棒装配在加热孔内，加热棒和热辐射板分别通过加热导线与温度控制柜连接；其中热辐射板位于两个辊座之间，且槽型支撑座和热辐射板位于一个辊座的两侧，导轮支撑座和热辐射板位于另一个辊座的两侧；其中圆辊、上压头、两个支撑辊、底座、板材固定装置、张力系统和辐射板均位于保温罩内。上述装置中，底座和保温罩位于拉伸机底座上，上压头通过转接头与升降台装配在一起，升降台与两个拉伸机导柱装配在一起，两个拉伸机导柱的顶端与拉伸机上梁装配在一起，两个拉伸机导柱的底端与拉伸机底座装配在一起；其中转接头与保温罩滑动密封连接。上述装置中，张力测试仪通过数据线与数据采集系统连接；数据采集系统还通过电偶线分别与待测试镁合金板带材以及应变片连接，其中应变片粘贴在待测试镁合金板带材下表面。上述的上压头包括两个侧板和一个顶板，两个侧板位于顶板的两侧下方，每个侧板上设有一个轴孔用于与圆辊装配在一起；顶板上方设有连接柱用于与转接头卡扣连接，连接柱的上部的水平截面为圆缺状，下部的水平截面为圆形，连接柱的上部设有球缺凸起位于圆缺状部分的垂直侧面上。上述的槽型支撑座为侧放的槽型，由顶板、底板、方侧板和两个三角形侧板构成一体结构，方侧板与底板上设有缺口，三角形侧板的一个直角边与方侧板的侧边连接，另一个直角边与顶板连接；底板上设有两个螺栓孔用于与辊座连接；顶板上设有夹具孔。上述的固定端夹具和张力端夹具均由上夹具和下夹具组成，上夹具为平板状，下夹具由侧板和底板构成一体结构，侧板底部位于底板一侧，其中侧板上设有连接绳孔，底板上设有夹具孔。上述的导轮支撑座由竖板部分和平板部分组成，竖板部分的上部设有两个侧板，两个侧板上分别设有一个轴孔用于与导轮装配在一起，平板部分的一侧与竖板部分的底端连接，平板部分上设有螺栓孔用于与辊座连接。本专利技术的同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的方法是采用上述装置，包括以下步骤：1、将待测试镁合金板带材加热至测试温度，然后放置在三点弯曲模具装置中，圆辊压在待测试镁合金板带材上方，待测试镁合金板带材的压在两个支撑辊上方，待测试镁合金板带材的下表面粘贴有应变片；待测试镁合金板带材的一端通过固定端夹具固定在槽型支撑座座顶端，另一端通过张力端夹具固定在连接绳的前端，通过张力系统施加张力；2、开启温度控制柜，向圆辊和辐射板通电加热，并通过辐射板对支撑辊和待测试镁合金板带材进行加热，使待测试镁合金板带材维持在测试温度；3、启动拉伸机，使圆辊随同上压头向下移动，直至待测试镁合金板带材弯曲成渐变线形状，通过数据采集系统得获得不同曲率的弯曲性能，获得张力、应变和温度行程曲线，结合等效应变曲线图，在应变小于0.1％处对应的曲率为待测试镁合金板带材的曲率，进而可推导出在此曲率下合适的矫平及卷曲速率；同时根据应力、应变、压头行程曲线，获得待测试镁合金板带材的弯曲极限；4、完成上述测试后，上压头卸载，根据拉伸机的上压头的行程示数，获得待测试镁合金板带材的回弹量。上述方法中，转接头与上压头通过卡扣连接，用于方便更换上压头。上述方法中，底座两侧分别与一个挡板通过销轴连接，两个挡板各设有一个轴孔与支撑辊装配在一起，用于方便更换支撑辊。上述的圆辊的辊径与支撑辊的辊径相同。上述方法中，固定端夹具和张力端夹具的上夹具和下夹具从上下方向夹紧待测试镁合金板带材，上夹具和下夹具的宽度大于待测试镁合金板带材的宽度，使待测试镁合金板带材在宽度方向上受力均匀。上述的数据采集系统为多通道数据记录仪，电偶线与待测试镁合金板带材焊接连接，应变片粘贴在待测试镁合金板带材下表面。本专利技术的装置及方法可以在一次试验中测得板材不同弯曲曲率的性能，同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量，根据测试板材的温度变化、微观组织及应变变化，可以得到合适的矫平与卷曲温度，通过应变、应力变化及拉伸机数字显示屏的上压头行程记录，可以得到板带材的弯曲极限及回弹量；根据压头下压速度的变化及测试板材应变的变化，可以得到合适的矫平与卷曲速率；同时还具有以下优点：对上压头跟支撑辊加热，可以模拟板材温矫直与带温卷曲工艺；通过更换上压头圆辊与支撑辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置，其特征在于包括装配在拉伸机上的三点弯曲模具装置、板材固定装置、张力系统、电加热系统和保温罩；三点弯曲模具装置主要由底座、两个辊座、上压头、圆辊和两个支撑辊构成，圆辊通过连接轴与上压头装配在一起，圆辊上设有加热孔；两个支撑辊分别与一个辊座装配在一起，两个辊座固定在底座上；板材固定装置由槽型支撑座和固定端夹具构成，槽型支撑座固定连接在一个辊座上，固定端夹具用于将待测试镁合金板带材的一端固定在槽型支撑座顶端；张力系统由导轮、张力端夹具、导轮支撑座、连接绳、微型张力机和张力测试仪组成，导轮支撑座固定连接在另一个辊座上，导轮支撑座的顶端通过连接轴与导轮装配在一起，连接绳与导轮装配在一起，张力端夹具用于将测试镁合金板带材的另一端固定在连接绳的前端，连接绳的后端装配在微型张力机上，且连接绳位于微型张力机和导轮之间的部分装配有张力测试仪；电加热系统由热辐射板、加热棒、温度控制柜和加热导线组成，热辐射板设置在底座上方的支架上，加热棒装配在加热孔内，加热棒和热辐射板分别通过加热导线与温度控制柜连接；其中热辐射板位于两个辊座之间，且槽型支撑座和热辐射板位于一个辊座的两侧，导轮支撑座和热辐射板位于另一个辊座的两侧；其中圆辊、上压头、两个支撑辊、底座、板材固定装置、张力系统和辐射板均位于保温罩内。...

【技术特征摘要】
1.一种同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置，其特征在于包括装配在拉伸机上的三点弯曲模具装置、板材固定装置、张力系统、电加热系统和保温罩；三点弯曲模具装置主要由底座、两个辊座、上压头、圆辊和两个支撑辊构成，圆辊通过连接轴与上压头装配在一起，圆辊上设有加热孔；两个支撑辊分别与一个辊座装配在一起，两个辊座固定在底座上；板材固定装置由槽型支撑座和固定端夹具构成，槽型支撑座固定连接在一个辊座上，固定端夹具用于将待测试镁合金板带材的一端固定在槽型支撑座顶端；张力系统由导轮、张力端夹具、导轮支撑座、连接绳、微型张力机和张力测试仪组成，导轮支撑座固定连接在另一个辊座上，导轮支撑座的顶端通过连接轴与导轮装配在一起，连接绳与导轮装配在一起，张力端夹具用于将测试镁合金板带材的另一端固定在连接绳的前端，连接绳的后端装配在微型张力机上，且连接绳位于微型张力机和导轮之间的部分装配有张力测试仪；电加热系统由热辐射板、加热棒、温度控制柜和加热导线组成，热辐射板设置在底座上方的支架上，加热棒装配在加热孔内，加热棒和热辐射板分别通过加热导线与温度控制柜连接；其中热辐射板位于两个辊座之间，且槽型支撑座和热辐射板位于一个辊座的两侧，导轮支撑座和热辐射板位于另一个辊座的两侧；其中圆辊、上压头、两个支撑辊、底座、板材固定装置、张力系统和辐射板均位于保温罩内。2.根据权利要求1所述的同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置，其特征在于所述的底座和保温罩位于拉伸机底座上，上压头通过转接头与升降台装配在一起，升降台与两个拉伸机导柱装配在一起，两个拉伸机导柱的顶端与拉伸机上梁装配在一起，两个拉伸机导柱的底端与拉伸机底座装配在一起；其中转接头与保温罩滑动密封连接。3.根据权利要求1所述的同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置，其特征在于所述的张力测试仪通过数据线与数据采集系统连接；数据采集系统还通过电偶线分别与待测试镁合金板带材以及应变片连接，其中应变片粘贴在待测试镁合金板带材下表面。4.根据权利要求1所述的同时测试镁合金板带材弯曲极限与回弹量的装置，其特征在于所述的上压头包括两个侧板和一个顶板，两个侧板位于顶板的两侧下方，每个侧板上设有一个轴孔用于与圆辊装配在一起；顶板上方设有连接柱用于与转接头卡扣连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐启炽，宁方坤，牛燕霞，王彤，贾伟涛，宝磊，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21