一种直接测试管材力学性能的胀形实验装置,它涉及一种测试管材力学性能的实验装置,本发明专利技术为解决现有的管材力学性能的胀形实验装置无法实现连续测量、测量效率低、实验装置尺寸大、实验成本高以及实验周期长的问题。底板平放设置,第一固定板和第二固定板垂直固接在底板板面的两端,第一固定板的第一通孔与第二固定板的第二通孔同轴设置;两个密封嵌块垂直于底板的板面设置且两个密封嵌块设置在第一固定板和第二固定板之间,两个密封嵌块与第一固定板和第二固定板的板面相互平行设置,导柱的两端通过螺帽紧固,调整块水平设置在两个密封嵌块之间且调整块的两端分别顶靠在两个密封嵌块相对的内端面上。本发明专利技术用于测试管材的力学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种测试管材力学性能的实验装置。
技术介绍
在材料加工成形过程中,为了选择合理的エ艺流程、确定エ艺參数及进行成形后产品的性能分析,需要准确测试材料的力学性能。对于管材,一般沿着轴向和环向存在明显的力学性能差异。管材的轴向力学性能可通过单向拉伸实验进行测试,但是对于环向或其他方向的力学性能,如果沿相应方向截取试样并展平后再进行单向拉伸,则材料的性能必然因展平过程而发生变化,实验所得的结果并不能准确反映管材真实的力学性能。管材胀形实验是准确测试管材力学性能的新方法。通过测量胀形过程中管坯内部的胀形压力、管坯的胀形高度以及管坯的壁厚等数据,利用专用的理论分析公式可以计算得到管材的等效应カ应变曲线。因为胀形实验时仍然保持管坯的原始形状,所以可以直接得到较为准确的力学性能結果。目前,利用管材胀形实验测试管材力学性能,尚未形成通用或标准的实验方法,试样的制备、胀形时的约束边界条件及数据分析处理方法等都不统一。胀形实验时更是缺乏专用的实验装 置。现有的用于管材胀形实验的装置,存在如下问题(I)实验中测量胀形区管材壁厚时,有的采用“中断实验”取下管坯进行測量,有的采用“多个试样”分别胀形后测量,都无法实现胀形过程中壁厚的连续测量,导致实验繁琐、效率很低;(2)实验时管材端部的受カ或约束条件不同,导致实验结果缺乏可比性;(3)实验多是在通用液压机上进行,需要左右两侧的水平油缸推动冲头实现管端的密封,设备尺寸大、动作复杂;(4)通过闭合上下模具实现管材端部的约束,对于不同直径和不同长度的管坯,需要采用不同的模具,模具成本高;(5)实验数据的采集相对独立、分散,需要将多个数据汇总后再进行后续处理才能得到应カ应变曲线等,实验周期长,结果处理繁琐。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的管材力学性能的胀形实验装置无法实现连续測量、测量效率低、实验装置尺寸大、实验成本高以及实验周期长的问题,进而提供ー种直接测试管材力学性能的胀形实验装置。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是—种直接测试管材力学性能的胀形实验装置包括液压泵站、油缸、压カ传感器、位移传感器、增压装置、计算机、约束框架和调整块,约束框架包括底板、第一固定板、第二固定板、移动密封冲头、固定密封冲头、两个密封嵌块和多个导柱,第一固定板板面上的四角处沿第一固定板板面的厚度方向各加工有ー个第一通孔,第二固定板板面上的四角处沿第ニ固定板的厚度方向各加工有ー个第二通孔,第二固定板的中心处沿第二固定板的厚度方向加工有エ艺孔,每个密封嵌块的中心处沿密封嵌块的厚度方向加工有定位孔,每个密封嵌块端面上的四角处沿每个密封嵌块的厚度方向各加工有ー个导向孔,移动密封冲头的侧壁上沿壁厚方向加工有压カ检测孔,固定密封冲头的侧壁上沿壁厚方向加工有介质输入孔,底板平放设置,第一固定板和第二固定板垂直固接在底板板面的两端,第一固定板的第一通孔与第二固定板的第二通孔同轴设置;两个密封嵌块垂直于底板的板面设置且两个密封嵌块设置在第一固定板和第二固定板之间,两个密封嵌块与第一固定板和第二固定板的板面相互平行设置,两个密封嵌块的导向孔与第一固定板的第一通孔一一对应同轴设置,密封嵌块的定位孔与第二固定板的エ艺孔同轴设置,导柱依次穿过相互同轴设置的第一通孔、导向孔和第二通孔,导柱的两端通过螺帽紧固,两个密封嵌块与导柱滑动连接,调整块水平设置在两个密封嵌块之间且调整块的两端分别顶靠在两个密封嵌块相对的内端面上,固定密封冲头可拆卸固接在第一固定板板面的中心处且固定密封冲头与定位孔同轴设置,固定密封冲头的介质输入孔朝上设置,液压泵站与油缸连通设置,移动密封冲头可拆卸固接在油缸的活塞杆的端面上且移动密封冲头与活塞杆同轴设置,移动密封冲头和固定密封冲头同轴设置,移动密封冲头的压カ检测孔朝上设置,移动密封冲头穿过エ艺孔设置,待测管坯设置在两个密封嵌块之间,待测管坯的两端分别设置在两个密封嵌块的定位孔内,固定密封冲头顶靠在待测管坯靠近第一固定板一侧的管ロ处并将其密封,移动密封冲头通过油缸的推力顶靠在待测管坯靠近第二固定板一侧的管ロ处并将其密封,压カ传感器的检测一端插入移动密封冲头的压カ检测孔内,压カ传感器的另一端与计算机连接,位移传感器的检测一端连接在待测管坯外壁的中部,位移传感器的另一端与计算机连接;增压装置通过导管插入固定密封冲头的介质输入孔内并与待测管坯连通设置。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果本专利技术结构简单,制造成本低,利用约束框架对待测管坯进行定位,定位效果好,同时利用传感器进行试验数据的采集,实现了测量的连续性,采集数据后通过计算机进行数据分析,可以使试验周期缩短到原来的四分之o附图说明 图1是本专利技术中约束框架的立体图,图2是本专利技术的结构原理图。具体实施例方式具体实施方式一结合图1和图2说明,本实施方式的ー种直接测试管材力学性能的胀形实验装置包括液压泵站1、油缸2、压カ传感器3、位移传感器4、增压装置5、计算机6、约束框架7和调整块9,约束框架7包括底板7-1、第一固定板7-2、第二固定板7_3、移动密封冲头7-5、固定密封冲头7-6、两个密封嵌块7-4和多个导柱7-7,第一固定板7_2板面上的四角处沿第一固定板7-2板面的厚度方向各加工有ー个第一通孔7-2-1,第二固定板7-3板面上的四角处沿第二固定板7-3的厚度方向各加工有ー个第二通孔7-3-1,第二固定板7-3的中心处沿第二固定板7-3的厚度方向加工有エ艺孔7-3-2,每个密封嵌块7_4的中心处沿密封嵌块7-4的厚度方向加工有定位孔7-4-1,每个密封嵌块7-4端面上的四角处沿每个密封嵌块7-4的厚度方向各加工有ー个导向孔7-4-2,移动密封冲头7-5的侧壁上沿壁厚方向加工有压カ检测孔7-5-1,固定密封冲头7-6的侧壁上沿壁厚方向加工有介质输入孔7-6-1,底板7-1平放设置,第一固定板7-2和第二固定板7-3垂直固接在底板7_1板面的两端,第一固定板7-2的第一通孔7-2-1与第二固定板7-3的第二通孔7-3-1同轴设置;两个密封嵌块7-4垂直于底板7-1的板面设置且两个密封嵌块7-4设置在第一固定板7-2和第二固定板7-3之间,两个密封嵌块7-4与第一固定板7-2和第二固定板7-3的板面相互平行设置,两个密封嵌块7-4的导向孔7-4-2与第一固定板7-2的第一通孔7_2_1对应同轴设置,密封嵌块7-4的定位孔7-4-1与第二固定板7-3的エ艺孔7-3-2同轴设置,导柱7-7依次穿过相互同轴设置的第一通孔7-2-1、导向孔7-4-2和第二通孔7_3_1,导柱7-7的两端通过螺帽紧固,两个密封嵌块7-4与导柱7-7滑动连接,调整块9水平设置在两个密封嵌块7-4之间且调整块9的两端分别顶靠在两个密封嵌块7-4相対的内端面上,固定密封冲头7-6可拆卸固接在第一固定板7-2板面的中心处且固定密封冲头7-6与定位孔7-4-1同轴设置,固定密封冲头7-6的介质输入孔7-6-1朝上设置,液压泵站I与油缸2连通设置,移动密封冲头7-5可拆卸固接在油缸2的活塞杆2-1的端面上且移动密封冲头7-5与活塞杆2-1同轴设置,移动密封冲头7-5和固定密封冲头7-6同轴设置,移动密封冲头7-5的压カ检测孔7-5-1朝上设置,移动密封冲头7-5穿过エ艺孔7-3-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直接测试管材力学性能的胀形实验装置,其特征在于:所述胀形实验装置包括液压泵站(1)、油缸(2)、压力传感器(3)、位移传感器(4)、增压装置(5)、计算机(6)、约束框架(7)和调整块(9),约束框架(7)包括底板(7?1)、第一固定板(7?2)、第二固定板(7?3)、移动密封冲头(7?5)、固定密封冲头(7?6)、两个密封嵌块(7?4)和多个导柱(7?7),第一固定板(7?2)板面上的四角处沿第一固定板(7?2)板面的厚度方向各加工有一个第一通孔(7?2?1),第二固定板(7?3)板面上的四角处沿第二固定板(7?3)的厚度方向各加工有一个第二通孔(7?3?1),第二固定板(7?3)的中心处沿第二固定板(7?3)的厚度方向加工有工艺孔(7?3?2),每个密封嵌块(7?4)的中心处沿密封嵌块(7?4)的厚度方向加工有定位孔(7?4?1),每个密封嵌块(7?4)端面上的四角处沿每个密封嵌块(7?4)的厚度方向各加工有一个导向孔(7?4?2),移动密封冲头(7?5)的侧壁上沿壁厚方向加工有压力检测孔(7?5?1),固定密封冲头(7?6)的侧壁上沿壁厚方向加工有介质输入孔(7?6?1),底板(7?1)平放设置,第一固定板(7?2)和第二固定板(7?3)垂直固接在底板(7?1)板面的两端,第一固定板(7?2)的第一通孔(7?2?1)与第二固定板(7?3)的第二通孔(7?3?1)同轴设置;两个密封嵌块(7?4)垂直于底板(7?1)的板面设置且两个密封嵌块(7?4)设置在第一固定板(7?2)和第二固定板(7?3)之间,两个密封嵌块(7?4)与第一固定板(7?2)和第二固定板(7?3)的板面相互平行设置,两个密封嵌块(7?4)的导向孔(7?4?2)与第一固定板(7?2)的第一通孔(7?2?1)一一对应同轴设置,密封嵌块(7?4)的定位孔(7?4?1)与第二固定板(7?3)的工艺孔(7?3?2)同轴设置,导柱(7?7)依次穿过相互同轴设置的第一通孔(7?2?1)、导向孔(7?4?2)和第二通孔(7?3?1),导柱(7?7)的两端通过螺帽紧固,两个密封嵌块(7?4)与导柱(7?7)滑动连接,调整块(9)水平设置在两个密封嵌块(7?4)之间且调整块(9)的两端分别顶靠在两个密封嵌块(7?4)相对的内端面上,固定密封冲头(7?6)可拆卸固接在第一固定板(7?2)板面的中心处且固定密封冲头(7?6)与定位孔(7?4?1)同轴设置,固定密封冲头(7?6)的介质输入孔(7?6?1)朝上设置,液压泵站(1)与油缸(2)连通设置,移动密封冲头(7?5)可拆卸固接在油缸(2)的活塞杆(2?1)的端面上且移动密封冲头(7?5)与活塞杆(2?1)同轴设置,移动密封冲头(7?5)和固定密封冲头(7?6)同轴设置,移动密封冲头(7?5)的压力检测孔(7?5?1)朝上设置,移动密封冲头(7?5)穿过工艺孔(7?3?2)设置,待测管坯(8)设置在两个密封嵌块(7?4)之间,待测管坯(8)的两端分别设置在两个密封嵌块(7?4)的定位孔(7?4?1)内,固定密封冲头(7?6)顶靠在待测管坯(8)靠近第一固定板(7?2)一侧的管口处并将其密封,移动密封冲头(7?5)通过油缸(2)的推力顶靠在待测管坯(8)靠近第二固定板(7?3)一侧的管口处并将其密封,压力传感器(3)的检测一端插入移动密封冲头(7?5) 的压力检测孔(7?5?1)内,压力传感器(3)的另一端与计算机(6)连接,位移传感器(4)的检测一端连接在待测管坯(8)外壁的中部,位移传感器(4)的另一端与计算机(6)连接;增压装置(5)通过导管插入固定密封冲头(7?6)的介质输入孔(7?6?1)内并与待测管坯(8)连通设置。...
【技术特征摘要】
1.一种直接测试管材力学性能的胀形实验装置,其特征在于所述胀形实验装置包括液压泵站(I)、油缸(2)、压力传感器(3)、位移传感器(4)、增压装置(5)、计算机(6)、约束框架(7)和调整块(9),约束框架(7)包括底板(7-1)、第一固定板(7-2)、第二固定板(7-3)、移动密封冲头(7-5)、固定密封冲头(7-6)、两个密封嵌块(7-4)和多个导柱(J-T),第一固定板(7-2)板面上的四角处沿第一固定板(7-2)板面的厚度方向各加工有一个第一通孔(7-2-1),第二固定板(7-3)板面上的四角处沿第二固定板(7-3)的厚度方向各加工有一个第二通孔(7-3-1),第二固定板(7-3)的中心处沿第二固定板(7-3)的厚度方向加工有工艺孔(7-3-2),每个密封嵌块(7-4)的中心处沿密封嵌块(7-4)的厚度方向加工有定位孔(7-4-1),每个密封嵌块(7-4)端面上的四角处沿每个密封嵌块(7-4)的厚度方向各加工有一个导向孔(7-4-2),移动密封冲头(7-5)的侧壁上沿壁厚方向加工有压力检测孔(7-5-1),固定密封冲头(7-6)的侧壁上沿壁厚方向加工有介质输入孔(7-6-1),底板(7-1)平放设置,第一固定板(7-2)和第二固定板(7-3)垂直固接在底板(7-1)板面的两端,第一固定板(7-2)的第一通孔(7-2-1)与第二固定板(7-3)的第二通孔(7-3-1)同轴设置;两个密封嵌块(7-4)垂直于底板(7-1)的板面设置且两个密封嵌块(7-4)设置在第一固定板(7-2)和第二固定板(7-3)之间,两个密封嵌块(7-4)与第一固定板(7-2)和第二固定板(7-3)的板面相互平行设置,两个密封嵌块(7-4)的导向孔(7-4-2)与第一固定板(7-2)的第一通孔(7-2-1) —一对应同轴设置,密封嵌块(7-4)的定位孔(7-4-1)与第二固定板(7-3)的工艺孔(7-3-2)同轴设置,导柱(7-7)依次穿过相互同轴设置的第一通孔(7-2-1)、导向孔(7-4-2)和第二通孔(7-3-1),导柱(J-T)的两端通过螺帽紧固,两个密封嵌块(7-4)与导柱(7-7)滑动连接,调整块(9)水平设置在两个密封嵌块(7-4)之间且调整块(9)的两端分别顶靠在两个密封嵌块(7-4)相对的内端面上,固定密封冲头(7-6)可拆卸固接在第一固定板(7-2)板面的中心处且固定密封冲头(7-6)与定位孔(7-4-1)同轴设置,固定密封冲头(7-6)的介质输入孔(7-6-1)朝上设置,液压泵站⑴与油缸(2)连通设置,移动密封冲头(7-5)可拆卸固接在油缸(2)的活塞杆(2-1)的端面上且移动密封冲头(7-5)与活塞杆(2-1)同轴设置,移动密封冲头(7-5)和固定密封冲头(7-6)同轴设置,移动密封冲头(7-5)的压力检测孔(7-5-1)朝上设置,移动密封冲头(7-5)穿过工艺孔(7-3-2)设置,待测管坯(8)设置在两个密封嵌块(7-...
【专利技术属性】
技术研发人员:何祝斌,林艳丽,苑世剑,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:
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