一种大尺寸极限拱顶高度实验装置制造方法及图纸

一种大尺寸极限拱顶高度实验装置，包括动力机构、成形机构和底座，成形机构包括上固定台面、凹模安装板、凹模、凸模、压边圈、下模固定板、滑块、下固定台面和立柱；动力机构包括主冲压缸、套在主冲压缸上部的压边缸、顶杆和传动结构。所述凹模直径为280mm，凸模直径为250mm，压边圈内径为250mm。所述主冲压缸的压机成形力为250吨，压边缸的压边力为150吨。本实验装置采用了大尺寸模具，匹配大吨位双动液压机，可满足厚度为2‑4mm的中厚金属板的成形性能检测。填补了2‑4mm中厚金属板材成形性能检测设备的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸极限拱顶高度实验装置
本技术涉及金属板材成形性能检测领域，尤其涉及汽车用中厚铝合金板材成形时成形性能检测及失效准则建立的一种大尺寸极限拱顶高度实验装置。
技术介绍
随着节能减排和环保政策的日益严苛，汽车轻量化成为大势所趋。铝合金凭借其密度低、比强度高、耐腐蚀和易回收等优点，已经成为汽车轻量化解决方案中的首选材料。汽车用铝合金板材主要包括用于汽车外覆盖件等厚度2mm以内的铝合金板材和用于结构件厚度2-4mm的厚板。由于铝合金与钢物理力学性能的巨大差异，在铝代钢的应用过程中，需要重新建立铝合金板材成形性能评估认证体系，并开展铝合金板材冲压成型工艺的二次研发。对于成形性能的评估及失效准则建立，极限拱顶高度实验（LDH）是一种汽车板材冲压行业内有效的检测手段，它能直观地表明板材在成形过程中的变形情况，同时其形成的成形极限曲线（FLC曲线）也可直接应用于板材冲压成形模拟。当前市场上用于板材成形性能检测的标准化设备（60吨和100吨）和模具（直径50mm和100mm）只能准确检测厚度2mm以内的铝合金板材成形性能。对于板材厚度为2-4mm的铝合金板材，其成形性能检测的非标准化设备和模具尚未见报道。薄板成形性能检测装置已有较多方案，例如：CN200820108648-温热环境通用板材成形性试验机；CN201410027766-一种同心双极液压板材成形试验机；CN201610320000-一种薄板高温成形极限试验装置；CN201620317660-一种双动力电液伺服冲压机。现有技术及装备可以实现从单个方向或者多个方向对薄板进行拉伸和形变，同时现有技术及装备也实现了常温或高温下薄板成形性能的检测。但是，当前的技术及标准化设备仅适用于厚度2mm以内的薄板，实践证明，对于厚度2-4mm铝合金中厚板，现有标准化成形性能检测设备不适用，导致当前铝合金厚板成形极限参数不完善，严重影响了铝合金厚板在汽车领域的应用及推广。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种大尺寸极限拱顶高度实验装置，包括动力机构、成形机构和底座，成形机构包括上固定台面、凹模安装板、凹模、凸模、压边圈、下模固定板、滑块、下固定台面和立柱；动力机构包括主冲压缸、套在主冲压缸上部的压边缸、顶杆和传动结构。所述凹模直径为280mm，凸模直径为250mm，压边圈内径为250mm。所述主冲压缸的压机成形力为250吨，压边缸的压边力为150吨。所述上固定台面和滑块尺寸为1800mm*1800mm*220mm、下模固定板尺寸为1000mm*1000mm*850mm。本实验装置采用了大尺寸模具，匹配大吨位双动液压机，可满足厚度为2-4mm的中厚板的成形性能检测。填补了2-4mm中厚板板材成形性能检测设备的空白，为获得准确的中厚金属板材成形极限参数提供实验手段，为铝合金中厚板在汽车上的应用提供准确的理论依据。附图说明图1是本技术的实验装置结构示意图；图2是本技术的凹模剖面示意图；图3是本技术的凸模和压边圈剖面示意图。具体实施方式参考图1、2和3，一种大尺寸极限拱顶高度实验装置，包括动力机构14、成形机构15和底座16，成形机构15包括上固定台面1、凹模安装板2、凹模3、凸模4、压边圈5、下模固定板6、滑块7、下固定台面8和立柱13；动力机构14包括主冲压缸9、套在主冲压缸9上部的压边缸10、顶杆11和传动结构12。所述凹模3直径为280mm，凸模4直径为250mm，压边圈5内径为250mm。所述主冲压缸9的压机成形力为250吨，压边缸10的压边力为150吨。所述上固定台面1和滑块7尺寸为1800mm*1800mm*220mm、下模固定板6尺寸为1000mm*1000mm*850mm。应用上述实验装置，包括以下几个步骤：步骤一：压边缸10通过传动结构12向上将压边力作用于滑块7，由滑块7推动压边圈5往上运动，直至压边圈5高出凸模45mm处停止运行；步骤二：将试验板料放于压边圈5上方；步骤三：继续步骤一的运动，压边缸10继续提供压边力，滑块7继续带动压边圈5上行，直至与凹模3贴合，并压紧板料；步骤四：主冲压缸9提供压机成形力推动顶杆11往上运行，顶杆11作用于凸模4，从而推动凸模4上行，直至触碰试验板料至试验板料接近开裂区域，此时降低凸模4上行速度，持续上行，直至板料开裂，成形过程结束；步骤五：卸除主冲压缸9的液压力，顶杆11及凸模4均下行，下行至起始位置；步骤六：卸除压边缸10的液压力，压边缸10下行，取出成形后零件，单次极限拱顶高度试验完成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸极限拱顶高度实验装置，其特征在于：包括动力机构（14）、成形机构（15）和底座（16），所述成形机构（15）包括上固定台面（1）、凹模安装板（2）、凹模（3）、凸模（4）、压边圈（5）、下模固定板（6）、滑块（7）、下固定台面（8）和立柱（13）；所述动力机构（14）包括主冲压缸（9）、套在主冲压缸（9）上部的压边缸（10）、顶杆（11）和传动结构（12）。/n

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸极限拱顶高度实验装置，其特征在于：包括动力机构（14）、成形机构（15）和底座（16），所述成形机构（15）包括上固定台面（1）、凹模安装板（2）、凹模（3）、凸模（4）、压边圈（5）、下模固定板（6）、滑块（7）、下固定台面（8）和立柱（13）；所述动力机构（14）包括主冲压缸（9）、套在主冲压缸（9）上部的压边缸（10）、顶杆（11）和传动结构（12）。


2.根据权利要求1所述的一种大尺寸极限拱顶高度实验装置，其特征在于：所述凹模（3）直...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦特查普斯，王良芬，沈海军，刘承禄，吴赛楠，马宁，
申请(专利权)人：江苏集萃先进金属材料研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32