一种钢管环扩试验支撑模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢管环扩试验支撑模具，属于材料力学技术领域。该模具本体由一对对称楔型模具形成，一对楔型模具上下均为矩形端面、且上窄下宽；所述一对楔型模具顶部有一椭圆形槽、中央有一椭圆形通孔；所述椭圆形槽长轴大于顶芯尾部直径；所述椭圆形槽短轴略小于顶芯头部直径；所述椭圆形槽与椭圆形通孔有过度坡角，坡角与顶芯工作面锥度相等；本实用新型专利技术的效果是：为钢管环扩试验提供试样环支撑作用，解决了试验时以多加取的试样环或管段试样作为支撑浪费原材料问题，并且可进行多个试样环同时试验，提高了工作效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管环扩试验支撑模具
本技术涉及一种钢管环扩试验支撑模具，属于材料力学领域。特别涉及一种带椭圆形槽及椭圆形通孔、可分离的钢管环扩试验支撑模具及其工作原理。
技术介绍
环扩试验是揭示金属管环试样表面和管环壁内部缺陷的试验方法，用来评定金属管环承受塑性变形的能力。试验一般采用长度为10mm～16mm的试样环。试验时，通常将圆锥状顶芯工作面朝上放置于试验台上，相同规格的试样环叠加放置于顶芯工作面，通过压力试验机压下最上端的试样环，使处于下面的试样环扩张，直至试样环达到要求的扩张率或断裂为止。当压力试验机平台接触到顶芯端部时，将无法继续压下，进而导致处于上面的一个或几个试样环无法达到试验要求。目前，国内大部分试验室采用的方法是额外加取几个同规格的试样环或一段较长管段，用作试验支撑。此方法不但消耗材料，并且当试样环堆积过高，容易产生倾斜，出现安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术结构中的不足，本技术目的是提供一种钢管环扩试验支撑模具，以节约原材料、提高工作效率和考虑安全性为原则，在不购置新设备的情况下，实现环扩试验安全、效率的进行。为实现上述目的，本技术采用的技术方案提供一种钢管环扩试验支撑模具。包括一对楔型模具，该模具适用管外径φ60～150mm。其中：所述一对楔型模具上下均为矩形端面、且上窄下宽；所述一对楔型模具顶部有一椭圆形槽、中央有一椭圆形通孔；所述楔型模具的高度h与顶芯工作面长度l的关系为：h≥l；所述椭圆形槽的长轴a与试验用芯棒尾部直径dmax的关系为：a＞dmax；所述椭圆形槽的短轴b略小于顶芯头部直径dmin；所述椭圆形槽与椭圆形通孔有过度坡角，坡角与顶芯工作面锥度相等，所述顶芯工作面锥度根据标准GB/T25047提供的锥度公式可推导出角度为5.7°。本技术的有益效果是通过带椭圆形槽的楔型模具支撑，解决了由多加取试样环或管段支撑浪费原材料问题及其产生的危险因素，可同时叠加多个试样环进行试验，增加了试验效率。附图说明图1是本技术立体结构示意图；图2是本技术试验前多个试样环叠加放置图；图3是本技术放置试样环主视图；其中：A、圆锥形顶芯B、试样环C1和C2、楔型模具D、带坡口的椭圆形槽E、椭圆形通孔a、椭圆形槽长轴b、椭圆形槽短轴dmax、顶芯尾部直径dmin、顶芯头部直径l、顶芯工作面长度h、楔型模具高度具体实施方式结合附图及实施例对本技术的钢管环扩试验支撑模具加以说明。如图1所示，该钢管环扩试验支撑模具包括一对楔型模具。所述一对楔型模具适用管外径φ60～150mm；所述一对楔型模具上下为矩形端面、且上窄下宽，上端面可采用160mm×160mm，下端面可采用160mm×200mm；所述一对楔型模具顶部有一椭圆形槽、中央有一椭圆形通孔；所述椭圆形槽与椭圆形通孔有过度坡角，坡角可采用5°～6°,坡角与顶芯工作面锥度相等，起到顶芯与楔型模具过渡顺滑作用；所述楔型模具的高度h与顶芯工作面长度l的关系为：h≥l，所述楔型模具的高度h可采用150mm～160mm，使顶芯可以完全进入楔型模具；所述椭圆形槽的长轴a与试验用芯棒尾部直径dmax的关系为：a＞dmax，所述长轴a可采用150mm～160mm，作用是保证顶芯与试样环接触、且顶芯不与楔型模具长轴接触，保证试样环扩张空间；所述椭圆形槽的短轴b略小于顶芯头部直径dmin，所述短轴b可采用50mm～55mm,作用是顶芯与试样环和椭圆形槽短轴b同时接触，保证试样环扩张的同时楔型模具能够随着顶芯的压入而逐渐分离，同时，由于顶芯工作面与坡度的贴合作用，楔型模具不会向内倾倒，并且，椭圆形槽短轴方向与试样环有效接触面积足够支撑进行试验。如果顶芯头部直径较大，可将楔型模具略微调整分离，保证顶芯顺利进入。试验前，如图2所示放置，使试样环完全嵌入顶芯，顶芯工作面与椭圆形槽短轴方向相接触、与长轴方向留有空隙。试验时，顶芯沿椭圆形槽和椭圆形通孔的坡度缓慢压下。试样环扩张的同时，楔型模具逐渐分离，直至试验结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管环扩试验支撑模具，其特征是：该支撑模具本体由一对对称的楔型模具(C1)和(C2)形成，且楔型模具(C1)和(C2)内部中央形成有椭圆形通孔(E)，所述椭圆形通孔(E)在顶端设有椭圆形槽(D)，所述椭圆形槽(D)与所述椭圆形通孔(E)有过度坡角。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢管环扩试验支撑模具，其特征是：该支撑模具本体由一对对称的楔型模具(C1)和(C2)形成，且楔型模具(C1)和(C2)内部中央形成有椭圆形通孔(E)，所述椭圆形通孔(E)在顶端设有椭圆形槽(D)，所述椭圆形槽(D)与所述椭圆形通孔(E)有过度坡角。


2.根据权利要求1所述的一种钢管环扩试验支撑模具，其特征是：所述楔型模具本体上下均为矩形端面，且上窄下宽。


3.根据权利要求1所述的一种钢管环扩试验支撑模具，其特征是：所述楔型模具本体的高度h与顶芯(A)工作面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚男，周晓锋，刘金海，张哲平，张传友，周国帅，黄永智，边令喜，
申请(专利权)人：天津钢管制造有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12