本发明专利技术涉及一种板材及管材压缩性能测试装置及方法，属于测试装置的技术领域。包括压缩模和应变传感器；所述压缩模包括下压模和上压模，所述下压模的型面为下凹的1/4椭圆柱面，沿下凹椭圆柱面的下边线设有挡块；所述上压模的型面为上凹的1/4椭圆柱面，沿上凹椭圆柱面的上边线设有挡块；所述上压模和下压模通过导向定位机构连接，上压模能够相对下压模滑动；所述上压模设有力传感器；所述应变传感器为接触式应变测量器或非接触式应变测量器，用于检测待测试样的压缩性能。本发明专利技术还涉及了一种利用测试装置测试管材/板材压缩性能的方法。本发明专利技术采用目前通用的万能实验机进行测试，设备成熟稳定；测试装置简单易操作，成本低，通用性好。好。好。
【技术实现步骤摘要】
一种板材及管材压缩性能测试装置及方法
[0001]本专利技术属于测试装置的
，具体涉及一种板材及管材压缩性能测试装置及方法。
技术介绍
[0002]常见的钣金成形工艺如冲压、拉深等都为拉伸类变形，材料受拉应力作用而发生变形。随着工艺技术的发展，对金属材料的拉伸性能评价已极为全面，如常温拉伸、高温拉伸、FLC测试、高速拉伸测试等。而对于材料的压缩性能，目前只有对棒料的压缩性能测试。
[0003]近几年，出现了一种新型成形工艺—管材充压镦形，是明显的压缩类变形，材料受三向压应力而发生变形。而板材及管材在受压时极易发生失稳起皱，使板材/管材的压缩性能无法进行测试，因而，对于采用拉伸性能参数对充压镦形工艺参数进行估算。但金属材料的拉伸和压缩性能并不一致，使工程人员不能准确判断工艺参数。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中板材/管材的压缩性能无法测试的问题，本专利技术提供了一种板材及管材压缩性能测试装置及方法，本专利技术的板材/管材压缩性能测试装置及方法基于压缩原理，此装置简单、成本低，操作过程简单，具有非常高的应用前景。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种板材及管材压缩性能测试装置，包括压缩模和应变传感器；所述压缩模包括上下相对的上压模和下压模；所述上压模的型面为上凹的1/4椭圆柱面，沿上凹椭圆柱面的上边线设有挡块；所述下压模的型面包括下凹的1/4椭圆柱面和位于该椭圆柱面上方的竖直面，沿下凹椭圆柱面的下边线设有挡块；所述上压模和下压模通过导向定位机构连接，上压模能够相对下压模滑动；所述上压模设有力传感器；
[0007]所述应变传感器为接触式应变测量器或非接触式应变测量器，用于检测待测试样的压缩性能。
[0008]优选的，接触式应变测量器采用应变片，使用时应变片竖直贴在待测试样内表面的中间部位；非接触式应变测量器采用DIC系统，使用时将待测试样内表面喷涂散斑。
[0009]待测试样为半圆形板或U形板，对外表面进行抛光处理，并涂有润滑介质。
[0010]本专利技术的板材及管材压缩性能测试装置安装于万能试验机上使用。
[0011]使用上述压缩性能测试装置的测试管材的方法，具体如下：
[0012](1)选用合适规格的测试装置，其中上压模和下压模的宽度为W；
[0013](2)截取一段长度为w的圆管，w≤W，沿管坯直径切开，取一段半圆管，将外表面抛光，涂抹润滑介质；
[0014](3)将测试装置的上压模空载下压，测得压缩装置自身摩擦力为F0；
[0015](4)将半圆管放入上压模和下压模之间，上压模向下运动，压至半圆管外表面与模具完全贴合，成为U形板，记此时压力为F1；
[0016](5)开始测试，上压块继续向下移动，同时采集压力F及竖向压缩应变ε
y
，真实应变为ε＝ln(1+ε
y
)，真实应力为σ＝(F
‑
F1)/(wt(1
‑
ε
y
))，两者对应得到真实应力应变曲线，所述t为管材厚度。
[0017]优选的，所述长度w满足以下条件：2<w<200mm。
[0018]优选的，当被测圆管外半径为R，则选用压缩模的椭圆长轴a满足R≤a≤1.2R，椭圆短轴b满足：
[0019]使用上述压缩性能测试装置的测试板材的方法，具体如下：
[0020](1)选用合适规格的压缩模，压缩模的椭圆长轴为a，短轴为b，宽度为W；
[0021](2)选用对应尺寸的压弯模，所述压弯模包含压形模下模和压形模上模，压形模下模椭圆部分型面长轴为a，短轴为b，底部直段长度为c，椭圆短轴顶点处做切线，长度为d；压形模上模与压形模下模相匹配，各尺寸参数为：a
‑
t、b
‑
t、c、d，t为被测板厚；直段长度c满足：
[0022][0023](3)对板材进行取样，宽度为w，w≤W，长度为L，满足：
[0024][0025]将取样板两条长边打磨平整，放置于压形模下模的中间位置，上模下压将平板压制为U形板，将U形板椭圆短轴以上部分切掉；
[0026](4)将测试装置的上压模空载下压，测得压缩装置自身摩擦力为F0；
[0027](5)将步骤(3)压制的U形板外表面抛光，涂抹润滑介质，放入上压模和下压模之间，并调整上压模的位置使型面与测试板外表面贴合；
[0028](6)开始测试，上压模开始向下移动，同时采集压力F及竖向压缩应变ε
y
，则真实应变为ε＝ln(1+ε
y
)，真实应力为σ＝(F
‑
F0)/(wt(1
‑
ε
y
))，两者对应得到真实应力应变曲线。
[0029]优选的，待测试样的材质包括金属和非金属。
[0030]本专利技术的有益效果为：
[0031]本专利技术采用目前通用的万能实验机进行测试，设备成熟稳定；测试装置简单易操作，成本低，通用性好。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例2测试装置三维示意图。
[0034]图2为本专利技术实施例2测试装置初始状态纵剖面示意图。
[0035]图3为本专利技术实施例2测试装置开始测试状态纵剖面示意图。
[0036]图4为本专利技术实施例2测试装置结束测试状态纵剖面示意图。
[0037]图5为本专利技术实施例3测试装置板材测试所需压形模结构示意图。
[0038]图6为本专利技术实施例2管材压缩测试结果。
[0039]图7为本专利技术实施例3板材压缩测试结果。
[0040]图中，1
‑
下压模、2
‑
上压模、3
‑
导向定位机构，4
‑
力传感器、5
‑
待测试样、6
‑
压形模下模，7
‑
压形模上模。
具体实施方式
[0041]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0042]实施例1
[0043]一种板材及管材压缩性能测试装置，包括压缩模和应变传感器；所述压缩模包括上下相对的上压模1和下压模2；所述上压模2的型面为上凹的1/4椭圆柱面，沿上凹椭圆柱面的上边线设有挡块；所述下压模1的型面包括下凹的1/4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种板材及管材压缩性能测试装置，其特征在于，包括压缩模和应变传感器；所述压缩模包括上下相对的上压模和下压模；所述上压模的型面为上凹的1/4椭圆柱面，沿上凹椭圆柱面的上边线设有挡块；所述下压模的型面包括下凹的1/4椭圆柱面和位于该椭圆柱面上方的竖直面，沿下凹椭圆柱面的下边线设有挡块；所述上压模和下压模通过导向定位机构连接，上压模能够相对下压模滑动；所述上压模设有力传感器；所述应变传感器为接触式应变测量器或非接触式应变测量器，用于检测待测试样的压缩性能。2.如权利要求1所述的压缩性能测试装置，其特征在于，接触式应变测量器采用应变片，使用时应变片竖直贴在待测试样内表面的中间部位；非接触式应变测量器采用DIC系统，使用时将待测试样内表面喷涂散斑。3.一种使用如权利要求1所述的压缩性能测试装置的测试方法，其特征在于，待测试样为管材或板材。4.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，管材的测试方法具体如下：(1)选用合适规格的测试装置，其中上压模和下压模的宽度为W；(2)截取一段长度为w的圆管，w≤W，沿管坯直径切开，取一段半圆管，将外表面抛光，涂抹润滑介质；(3)将测试装置的上压模空载下压，测得压缩装置自身摩擦力为F0；(4)将半圆管放入上压模和下压模之间，上压模向下运动，压至半圆管外表面与模具完全贴合，成为U形板，记此时压力为F1；(5)开始测试，上压块继续向下移动，同时采集压力F及竖向压缩应变ε
y
，真实应变为ε＝ln(1+ε
y
)，真实应力为σ＝(F
‑
F1)/(wt(1
‑
ε
y
))，两者对应得到真实应力应变曲线，所述t为管...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈钢，刘培星，初冠南，殷继丽，金光宇，展英姿，侯晓英，汤化胜，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：
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