CN107807035B - 一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，所述装置包括正方形框、分别水平贯穿所述框的各边的位移传感器和设于所述框内侧的自动对中组件；所述位移传感器在所述框内侧的一端的延长线相交于所述框的轴心；不同的所述自动对中组件关于所述框的轴心对称；所述位移传感器和所述自动对中组件关于所述框的水平对称面对称。本发明提供的技术方案，所述框的四边分别设有位移传感器，能够同时测量被压缩样品的两个不同方向的应变；自动对中组件与位移传感器的高度相同且都关于所述框的水平轴面对称，这样保证了所述传感器与所述样品的相对位置在压缩过程中不会改变，进而保证了每次所测量的位置相同。

Description

一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置
技术领域
本发明涉及一种压缩过程中的应变测试装置，具体涉及一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置。
背景技术
铝合金及其它金属热轧、冷轧、挤压等生产过程中，晶粒在外力作用下产生取向，由于晶粒取向，导致金属在不同方向上产生了不同的力学性能和塑性变形能力。金属板材在拉深、折弯、翻边等塑性成形过程中，需要充分的了解板材取向引起的塑性差异，从而降低板材塑性成形过程中的制耳、回弹，以及提高翻边等成形性能。因此压缩过程垂直压缩方向上取向导致的应变差异，是金属塑性成形过程中重要的材料性能参数，也是有限元模拟预测金属板材塑性成形质量的重要参数。金属板材压缩过程平行于板材的双向应变难以测量，目前，每次的压缩过程通常只能采集获得侧面单一方向上的应变量，无法同时获得两个方向的应变，导致试样压缩过程试样侧面上的应变差异无法同时获得。或者采用传统方法，分段控制压缩量，然后采用游标卡尺等工具手工测量侧面的变形量，然而由于单向压缩过程中，试样高度随着压缩量的变化而变化，无法准确的保证每次所测量变形位置的一致性。因此，为准确获得压缩过程中两组侧面应变测试的准确性，需要一种能够实时采集压缩试样中间部位的双向应变测试设备。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，所述装置能够同时测量被压缩样品的两个不同方向的应变；保证了所述传感器与所述样品的相对位置在压缩过程中不会改变，进而保证了每次所测量的位置相同。
本发明的实验目的是通过下述技术方案进行实现的：
本发明提供了一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，所述装置包括正方形框、分别水平贯穿所述框的各边的位移传感器和设于所述框内侧的自动对中组件；
所述位移传感器在所述框内侧的一端的延长线相交于所述框的轴心；
不同的所述自动对中组件关于所述框的轴心对称；
所述位移传感器和所述自动对中组件关于所述框的水平对称面对称。
优选的，所述自动对中组件包括U形支架、贯穿所述U形支架的两侧边的固定轴和水平滑动轴、一端与所述固定轴转动连接的固定连杆、一端与所述滑动轴转动连接的滑动连杆和连接所述固定轴与所述滑动轴处于所述U形支架外侧的部分的弹簧；所述固定连杆的另一端和所述滑动连杆的另一端转动连接。
优选的，所述U形支架的底边与所述框的边固定连接；所述U形支架的底边与其所固定连接的框的边平行。
优选的，所述滑动连杆与所述固定连杆的数目分别为2；所述滑动连杆对称分布于所述U形支架的水平对称面的上下两侧。
优选的，所述弹簧自然状态下，所述固定连杆和所述滑动连杆组成菱形。
优选的，所述U形支架的两侧边分别设有容纳所述固定轴的圆形通孔和容纳所述滑动轴的矩形通孔。
优选的，所述圆形通孔设于所述U形支架的侧边的端部；所述矩形通孔设于所述U形支架的侧边的底部。
优选的，所述所述固定连杆的另一端和所述滑动连杆的另一端分别设有通孔；所述通孔内设有贯穿的转动销。
优选的，所述自动对中组件的数目为4；分别设于所述框的一组对边上，同一条边上的所述自动对中组件距离该边的中点距离相等。
优选的，所述位移传感器包括与所述框的边螺纹连接的外层固定筒、设于所述外层固定筒的轴心伸缩杆、设于所述伸缩杆端部的探头；所述伸缩杆与所述外层固定筒的底部间设有为所述伸缩杆提供轴向伸缩力的弹簧。
优选的，所述位移传感器的数目为4，分别垂直贯穿所述框的各边的中点。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，所述框的四边分别设有位移传感器，能够同时测量被压缩样品的两个不同方向的应变；自动对中组件与位移传感器的高度相同且都关于所述框的水平对称面对称，这样保证了所述传感器与所述样品的相对位置在压缩过程中不会改变，进而保证了每次所测量的位置相同。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1：本发明提供的自动对中双向应变测试装置的结构图
图2：本发明提供的自动对中双向应变测试装置的俯视图；
图3：本发明提供的自动对中双向应变测试装置的等轴测图；
图4：单向压缩压头施加主视图；
图5：单向压缩压头施加俯视图。
附图标记：1-位移传感器、2-框、3-螺钉、4-U形支架、5-滑动轴、6-滑动连杆、7-转动销、8-弹簧、9-固定连杆、10-固定轴、11-试样、12-压力机上压头、 13-压力机下压头、14-探头。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图5所示，本申请人设计了一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，所述装置包括水平的正方形框2、分别贯穿所述框2的各边中点的位移传感器1和设于所述框2内且与所述框2的边固定连接的自动对中组件；
所述位移传感器1和所述自动对中组件分别关于所述框2的水平对称面对称。
所述自动对中组件包括U形支架4、贯穿所述U形支架4的两侧边的固定轴10、贯穿所述U形支架4的两侧边且可沿水平方向滑动的滑动轴5、一端与所述固定轴10转动连接的固定连杆、一端与所述滑动轴5转动连接的滑动连杆 6和连接所述固定轴10与所述滑动轴5处于所述U形支架4外侧的部分的弹簧 8；所述固定连杆的另一端和所述滑动连杆6的另一端转动连接。
所述U形支架4的底边与所述框2的边固定连接；所述U形支架4的底边与其所固定的框2的边平行。
所述U型支架4的底边通过贯穿所述框2的边的螺钉3固定连接。
所述滑动连杆6与所述固定连杆的数目分别为2；所述滑动连杆6对称分布于所述U形支架4的水平轴面的上下两侧。
所述弹簧自然状态下，所述固定连杆9和所述滑动连杆6组成菱形。
所述U形支架4的两侧边分别设有容纳所述固定轴10的圆形通孔和容纳所述滑动轴5的矩形通孔。
所述圆形通孔设于所述U形支架4的侧边的端部；所述矩形通孔设于所述U 形支架4的侧边的底部。
所述所述固定连杆的另一端和所述滑动连杆6的另一端分别设有通孔；所述通孔内设有贯穿的转动销7。
所述自动对中组件的数目为4；分别设于所述框的一组对边上，同一条边上的所述自动对中组件距离该边的中点距离相等。
所述位移传感器1包括与所述框2的边螺纹连接的外层固定筒、设于所述外层固定筒的轴心伸缩杆、设于所述伸缩杆端部的探头；所述伸缩杆与所述外层固定筒的底部设有为所述伸缩杆提供轴向伸缩力的弹簧。
本发明使用时，对应的测试样品为正方体形状；
使用时，将试样11放于所述框2的中心，使所述位移传感器的探头分别顶在所述样品的四个侧面的中心位置，然后将装置水平放置于压力机下压头 13上，由于压力机上压头12、压力机下压头13的直径大于压缩自动对中双向应变测试计的四个支撑点间距，因此压力机上压头12向下压缩试样11时，会先和菱形结构的上下支撑点接触。自动对中部分为菱形结构，U形支架4安装在菱形结构两侧的滑动轴5、固定轴10构成的节点上，在弹簧8的预先拉力的作用下，实现U形支架4和框2始终位于压力机上压头12和压力机下压头13的中心部位，带动位移传感器1始终与试样11中间部位接触,从而采集获得试样四个侧面的变形量。侧面两组对立面上的线位移传感器1的位移之和，即为该方向上的压缩变形量。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述装置包括正方形框、分别水平贯穿所述框的各边的位移传感器和设于所述框内侧的自动对中组件；
所述位移传感器在所述框内侧的一端的延长线相交于所述框的轴心；
不同的所述自动对中组件关于所述框的轴心对称；
所述位移传感器和所述自动对中组件关于所述框的水平对称面对称；
所述自动对中组件包括U形支架、贯穿所述U形支架的两侧边的固定轴和水平滑动轴、一端与所述固定轴转动连接的固定连杆、一端与所述滑动轴转动连接的滑动连杆和连接所述固定轴与所述滑动轴处于所述U形支架外侧的部分的弹簧；所述固定连杆的另一端和所述滑动连杆的另一端转动连接；
所述自动对中组件的数目为4；分别设于所述框的一组对边上，同一条边上的所述自动对中组件距离该边的中点距离相等。
2.根据权利要求1所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述U形支架的底边与所述框的边固定连接；所述U形支架的底边与其所固定连接的框的边平行。
3.根据权利要求1所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述滑动连杆与所述固定连杆的数目分别为2；所述滑动连杆对称分布于所述U形支架的水平对称面的上下两侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述弹簧自然状态下，所述固定连杆和所述滑动连杆组成菱形。
5.根据权利要求1所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述U形支架的两侧边分别设有容纳所述固定轴的圆形通孔和容纳所述滑动轴的矩形通孔。
6.根据权利要求5所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述圆形通孔设于所述U形支架的侧边的端部；所述矩形通孔设于所述U形支架的侧边的底部。
7.根据权利要求1所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述固定连杆的另一端和所述滑动连杆的另一端分别设有通孔；所述通孔内设有贯穿的转动销。
8.根据权利要求1所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述位移传感器包括与所述框的边螺纹连接的外层固定筒、设于所述外层固定筒的轴心伸缩杆、设于所述伸缩杆端部的探头；所述伸缩杆与所述外层固定筒的底部间设有为所述伸缩杆提供轴向伸缩力的弹簧。
9.根据权利要求8所述的一种用于压缩过程的自动对中双向应变测试装置，其特征在于，所述位移传感器的数目为4，分别垂直贯穿所述框的各边的中点。
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