CN110514513A - 一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法 - Google Patents

一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110514513A
CN110514513A CN201910735188.7A CN201910735188A CN110514513A CN 110514513 A CN110514513 A CN 110514513A CN 201910735188 A CN201910735188 A CN 201910735188A CN 110514513 A CN110514513 A CN 110514513A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mold
sample
board
extensometer
lower mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910735188.7A
Other languages
English (en)
Inventor
武刚
朱丽霞
罗金恒
许光达
陈翠翠
李丽锋
徐春燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Tubular Goods Research Institute
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC Tubular Goods Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, CNPC Tubular Goods Research Institute filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201910735188.7A priority Critical patent/CN110514513A/zh
Publication of CN110514513A publication Critical patent/CN110514513A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法，本发明的模具通过上模具和下模具共同夹持板式试样，对板式试样进行约束，使得板式试样不在厚度方向以及宽度方向起皱并发生失稳现象，甚至弯曲，通过上模具和下模具的夹持使得板式试样受到平面的夹持力，使得板式试样在工作区域均匀变形，达到了实验效果。本发明以对板状试样进行固定，通过压力机对模具中压头的压缩形成力的传导达到对板状式样的压缩，提高了压缩模具的使用率及使用寿命。本发明结构简单，试样的安装操作简单方便，实验上述效果在实验中均得到验证，便于推广使用。

Description

一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法
技术领域
本发明属于金属材料的压缩实验领域，具体涉及一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法。
背景技术
金属板材的成型是材料加工领域一个重要的组成部分，在很多领域如航空航天，石油管道等有很大的应用，是先进制造技术的重要组成部分，其中了解金属材料的性能以及确定其成型工艺参数，如金属板材的拉伸以及压缩应力应变曲线，材料的屈服极限等性能的参数具有重要的研究应用。金属材料的拉伸实验是一种常见的对金属材料的各向异性的研究，但是由于在压缩过程中产生复杂的应力状态，对试样的形状有很大的限制，在板状式样压缩过程中，随着载荷的不断加大，板状式样在两夹持端受压得情况下，其中间工作区域如果不受到约束则会比较容易产生起皱失稳现象，甚至会发生弯曲变形现象。而且金属试样的形状一般为管式或棒状试样，对于压缩试验来说，由于试样形状的限制，所报道金属板状式样的压缩实验较为少见。现有的压缩试样基本形状为棒状，或者为管状试样，针对板状试样的压缩的辅助装置同样比较少见，板状式样由于在压缩过程中局部会发生严重的变形甚至产生弯曲现象，导致压缩实验无法正常进行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法，使用该装置将大大提高了板状式样在压缩实验的成功率，减少了过程产生的失稳起皱弯曲现象，降低了实验成本。
为了达到上述目的，一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，包括下模具和上模具，下模具底部设置有底座，下模具上开设有用于放置试样的试样安装型腔，试样安装型腔顶部开设有用于压头伸入的预留口，下模具侧面开设有用于固定引伸计，并使引伸计与试样接触的下模具引伸计安装孔，上模具上开设有与下模具引伸计安装孔位置相对于的上模具引伸计安装孔；
下模具与上模具相配合能够将板式试样固定在试样安装型腔内。
下模具上开设有若干第一螺孔，上模具上开设有若干与第一螺孔位置相对应的第二螺孔。
第一螺孔开设在下模具上具有试样安装型腔的端面的上部、中部和下部，第二螺孔开设在上模具上具有上模具引伸计安装孔的端面上。
第一螺孔和第二螺孔的数量为两个为一组，开设有5-8组。
下模具和上模具均采用T10碳素钢。
一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，将下模具放置在压力试验机工作台上，并确保压力试验机工作台水平；
步骤二，在试样安装型腔内填充润滑油并放置垫片，将板式试样安装在试样安装型腔内并与垫片接触；
步骤三，在上模具引伸计安装孔内安装引伸计，并使引伸计与板式试样接触；
步骤三，在板式试样上放置垫片，并将上模具与下模具固定，压紧板式试样，并使引伸计置于下模具引伸计安装孔中；
步骤四，压力试验机控制压头从试样安装型腔顶部的预留口中伸入，并与板式试样接触；
步骤五，压力试验机改变压力值，通过引伸计记录板式试样变化状态。
下模具上开设有若干第一螺孔，上模具上开设有第二螺孔，将螺栓穿过对应的第一螺孔和第二螺孔进行固定上模具与下模具。
与现有技术相比，本发明的模具通过上模具和下模具共同夹持板式试样，对板式试样进行约束，使得板式试样不在厚度方向以及宽度方向起皱并发生失稳现象，甚至弯曲，通过上模具和下模具的夹持使得板式试样受到平面的夹持力，使得板式试样在工作区域均匀变形，达到了实验效果。本发明以对板状试样进行固定，通过压力机对模具中压头的压缩形成力的传导达到对板状式样的压缩，提高了压缩模具的使用率及使用寿命。本发明结构简单，试样的安装操作简单方便，实验上述效果在实验中均得到验证，便于推广使用。
进一步的，本发明设置有第一螺孔和第二螺孔，能够更好的对上模板和下模板进行定位，实现安装时的快速定位。
本发明的使用方法通过上模具和下模具的锁紧对板式试样进行全方面方向的约束作用，能够使板状式样不在厚度方向和宽度方向发生失稳起皱现象；通过在试样安装型腔内填充润滑油，在板式试样的两面放置垫片，用于确保在压缩实验过程中板状试样与型腔之间发生的摩擦为滑动摩擦，并且垫片的存在减少了板式试样与上模具和下模具间的磨损，从而确保整个压缩过程中的得到的实验数据更准确达到理想的实验效果。
附图说明
图1为本发明中下模具是示意图；
图2为本发明中上模具的示意图；
图3为本发明中压头的示意图；
图4为本发明的使用状态图；
图5为实施例1的压缩应力应变图；
图6为采用本发明与现有技术压缩试样的对比图；
图7为实施例2的压缩应力应变图；
其中，1、下模具；2、上模具；3、第一螺孔；4、第二螺孔；5、上模具引伸计安装孔；6、底座；7、下模具引伸计安装孔；8、试样安装型腔；10、垫片；11、压头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1、图2和图3，一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，包括下模具1和上模具2，下模具1底部设置有底座6，下模具1上开设有用于放置试样的试样安装型腔8，试样安装型腔8顶部开设有用于压头11伸入的预留口，下模具1侧面开设有用于固定引伸计，并使引伸计与试样接触的下模具引伸计安装孔7，上模具2上开设有与下模具引伸计安装孔7位置相对于的上模具引伸计安装孔5；下模具1上开设有若干第一螺孔3，上模具2上开设有若干与第一螺孔3位置相对应的第二螺孔4，第一螺孔3开设在下模具1上具有试样安装型腔8的端面的上部、中部和下部，第二螺孔4开设在上模具2上具有上模具引伸计安装孔5的端面上。下模具1与上模具2相配合能够将板式试样固定在试样安装型腔8内。
优选的，第一螺孔3和第二螺孔4的数量为两个为一组，开设有5-8组，可根据实际情况调整，螺栓的位置一般在模具的上中下各两组，此设计可对模具起到完全锁紧，避免压缩过程中由于模具未锁紧导致实验的失败。。
优选的，下模具1和上模具2均采用T10碳素钢。
参见图1、图2和图4，一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，将下模具1放置在压力试验机工作台上，并确保压力试验机工作台水平，试验中中模具的安装应该尽可能的在水平度较高的平台上面，否则实验将对模具有较大的损害，也会影响压缩实验的实验结果的准确性；
步骤二，在试样安装型腔8内填充润滑油并放置垫片10，将板式试样安装在试样安装型腔8内并与垫片10接触；
步骤三，在上模具引伸计安装孔5内安装引伸计，并使引伸计与板式试样接触；
步骤三，在板式试样上放置垫片10，下模具1上开设有若干第一螺孔3，上模具2上开设有第二螺孔4，将螺栓穿过对应的第一螺孔3和第二螺孔4进行固定上模具2与下模具1，压紧板式试样，并使引伸计置于下模具引伸计安装孔7中；
步骤四，压力试验机控制压头11从试样安装型腔8顶部的预留口中伸入，并与板式试样接触；
步骤五，压力试验机改变压力值，通过引伸计记录板式试样变化状态。
实施例1：
1、首先将下模具1放置压力试验机工作台上，确保试验台的水平；
2、在试样安装型腔8内部装上金属垫片，用润滑油与试样安装型腔8粘连，在板式试样10上安装引伸计，然后在板式试样10外部粘上金属垫片，润滑油可以稍微多一点，防止安装过程中垫片的掉落；
3、安装上模具2，确定板式试样10的稳定后，将上模具2安装并对齐，然后装实验的压头11，用螺栓将上下模具进行锁紧，安装成功，然后进行压缩实验。
根据此模具结构，本发明成功用于金属的板状压缩实验，以X80管线钢为例，图6为使采用本发明与现有技术压缩试样的对比例，可以看出使用本发明后的板式试样弯曲现象明显减轻，提高了实验的成功率。图5为通过使用该模具后获得的压缩应力应变数据，实验数据较为精确。
实施例2：
根据本发明同样可以用于管线钢x70的压缩实验中来，具体操作安装试样方式与实施例1相同，图7为得到x70的压缩实验数据，从图7可以看出曲线较为平滑，实验是成功的。
本发明在安装板状金属试样之前，为了确保在压缩实验过程中板状试样与试样安装型腔8之间发生的摩擦为滑动摩擦，且由于本发明的试样安装型腔8比板状式样深4-8mm，在试样安装型腔8与板状试样间会加上2-4mm的金属垫片并涂有润滑油使之粘连，垫片大小可具体根据实际情况而定，将试样置入试样安装型腔8后，在试样与模具接触的地方同样涂抹润滑油并贴上金属垫片，从而确保金属板状试样与模具的两个接触面在压缩实验进行时都存在滑动摩擦，金属垫片的存在减少了试样与模具间的磨损，从而确保整个压缩过程中的得到的实验数据更准确达到理想的实验效果，如图5所示，经过该模具结构进行压缩实验得到x80管线钢1.5％的应力应变曲线，通过图5和图6可以看出使用该模具结构不仅能保证试样不发生弯曲。且能得到较为理想的应力应变曲线，图6中外侧为使用本装置进行压缩的试样，中间为未使用本装置进行压缩的试样。

Claims (7)

1.一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，其特征在于，包括下模具(1)和上模具(2)，下模具(1)底部设置有底座(6)，下模具(1)上开设有用于放置试样的试样安装型腔(8)，试样安装型腔(8)顶部开设有用于压头(11)伸入的预留口，下模具(1)侧面开设有用于固定引伸计，并使引伸计与试样接触的下模具引伸计安装孔(7)，上模具(2)上开设有与下模具引伸计安装孔(7)位置相对于的上模具引伸计安装孔(5)；
下模具(1)与上模具(2)相配合能够将板式试样固定在试样安装型腔(8)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，其特征在于，下模具(1)上开设有若干第一螺孔(3)，上模具(2)上开设有若干与第一螺孔(3)位置相对应的第二螺孔(4)。
3.根据权利要求2所述的一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，其特征在于，第一螺孔(3)开设在下模具(1)上具有试样安装型腔(8)的端面的上部、中部和下部，第二螺孔(4)开设在上模具(2)上具有上模具引伸计安装孔(5)的端面上。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，其特征在于，第一螺孔(3)和第二螺孔(4)的数量为两个为一组，开设有5-8组。
5.根据权利要求1所述的一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具，其特征在于，下模具(1)和上模具(2)均采用T10碳素钢。
6.权利要求1所述的一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将下模具(1)放置在压力试验机工作台上，并确保压力试验机工作台水平；
步骤二，在试样安装型腔(8)内填充润滑油并放置垫片(10)，将板式试样安装在试样安装型腔(8)内并与垫片(10)接触；
步骤三，在上模具引伸计安装孔(5)内安装引伸计，并使引伸计与板式试样接触；
步骤三，在板式试样上放置垫片(10)，并将上模具(2)与下模具(1)固定，压紧板式试样，并使引伸计置于下模具引伸计安装孔(7)中；
步骤四，压力试验机控制压头(11)从试样安装型腔(8)顶部的预留口中伸入，并与板式试样接触；
步骤五，压力试验机改变压力值，通过引伸计记录板式试样变化状态。
7.根据权利要求6所述的一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具的使用方法，其特征在于，下模具(1)上开设有若干第一螺孔(3)，上模具(2)上开设有第二螺孔(4)，将螺栓穿过对应的第一螺孔(3)和第二螺孔(4)进行固定上模具(2)与下模具(1)。
CN201910735188.7A 2019-08-09 2019-08-09 一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法 Pending CN110514513A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910735188.7A CN110514513A (zh) 2019-08-09 2019-08-09 一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910735188.7A CN110514513A (zh) 2019-08-09 2019-08-09 一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110514513A true CN110514513A (zh) 2019-11-29

Family

ID=68624587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910735188.7A Pending CN110514513A (zh) 2019-08-09 2019-08-09 一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110514513A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751229A (zh) * 2020-06-23 2020-10-09 武汉钢铁有限公司 金属薄板等幅循环疲劳性能测试控制方法
CN112697619A (zh) * 2020-12-15 2021-04-23 上海交通大学 超声振动条件下的金属循环加载装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242054A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Ngk Insulators Ltd 圧縮試験機
CN103293060A (zh) * 2013-01-05 2013-09-11 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种防加载端弯曲破坏的压缩测试装置
CN103335883A (zh) * 2013-06-24 2013-10-02 重庆大学 一种薄板材料压缩辅助工具及使用方法
CN104198278A (zh) * 2014-09-01 2014-12-10 北京航空航天大学 一种测定含中心缺口复合材料层压板压缩性能防失稳夹具
CN105203394A (zh) * 2015-09-21 2015-12-30 上海交通大学 测定板料应力-应变曲线的装置
CN105300799A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 大连理工大学 一种准静态单轴压缩实验方法及装置
CN107727489A (zh) * 2017-08-30 2018-02-23 中国航发北京航空材料研究院 一种金属薄板压缩的夹持固定装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242054A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Ngk Insulators Ltd 圧縮試験機
CN103293060A (zh) * 2013-01-05 2013-09-11 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种防加载端弯曲破坏的压缩测试装置
CN103335883A (zh) * 2013-06-24 2013-10-02 重庆大学 一种薄板材料压缩辅助工具及使用方法
CN104198278A (zh) * 2014-09-01 2014-12-10 北京航空航天大学 一种测定含中心缺口复合材料层压板压缩性能防失稳夹具
CN105203394A (zh) * 2015-09-21 2015-12-30 上海交通大学 测定板料应力-应变曲线的装置
CN105300799A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 大连理工大学 一种准静态单轴压缩实验方法及装置
CN107727489A (zh) * 2017-08-30 2018-02-23 中国航发北京航空材料研究院 一种金属薄板压缩的夹持固定装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.J.尼尔: "《摩擦学手册》", 31 October 1984 *
周峰峦等: "《金属材料 室温压缩试验方法》", 31 March 2017 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751229A (zh) * 2020-06-23 2020-10-09 武汉钢铁有限公司 金属薄板等幅循环疲劳性能测试控制方法
CN111751229B (zh) * 2020-06-23 2023-11-10 武汉钢铁有限公司 金属薄板等幅循环疲劳性能测试控制方法
CN112697619A (zh) * 2020-12-15 2021-04-23 上海交通大学 超声振动条件下的金属循环加载装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110514513A (zh) 一种用于板状金属压缩实验中抗弯曲的模具及使用方法
CN109668785B (zh) 一种可调式薄板结构压缩屈曲试验夹具
CN100557411C (zh) 双工位钢筋冷弯试验机
CN201281576Y (zh) 一种汽车前端骨架连接支架的检测装置
CN204854540U (zh) 一种汽车油箱扎带后部安装板检具
CN107727489B (zh) 一种金属薄板压缩的夹持固定装置
CN104316308B (zh) 汽车覆盖件抗凹性试验用夹持装置及应用所述夹持装置进行试验的方法
CN111965047B (zh) 一种复合材料层间剪切测试装置及其操作方法
CN105004607A (zh) 一种万能试验机拉压一体化实验夹具
CN112525724A (zh) 一种复合材料扭曲异形结构悬臂梁测试装置
CN205352836U (zh) 一种形状不规则试样维氏硬度测试用万向夹具
CN105043199A (zh) 一种汽车油箱扎带后部安装板检具
CN201281575Y (zh) 一种新型汽车前端骨架右支架的检测装置
CN210626201U (zh) 在拉伸设备上进行压缩蠕变试验用组件
CN113109138A (zh) 一种金属材料压缩试验用双导向制约型辅助夹裝装置
CN102320010B (zh) 电机壳的夹紧机构与夹紧时防止变形的方法
CN214384478U (zh) 一种扭力梁横梁的检测装置
CN108426769B (zh) 一种金属材料微型拉伸试样力学性能测试装置
CN102759505A (zh) 中厚板材料压缩试验辅助装置及流动应力曲线测定方法
CN214200947U (zh) 一种用于简支壁板轴压加载的试验夹具
CN209624228U (zh) 一种万能试验机的胶带测试夹具
CN105352793A (zh) 一种用于航空金属材料剪切试验的夹具及其应用
CN102252812A (zh) 薄壁件强度和变形量的测试装置
CN207007693U (zh) 一种直读光谱仪
CN110749501A (zh) 管件承载力矩试验机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination