CN113790978A - 一种金属板材弯曲试验装置 - Google Patents

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杨婷
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赵林林
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Abstract

本发明公开了一种金属板材弯曲试验装置，其包括底座、弯曲装置和上液压缸，所述弯曲装置包括两个支撑块和两个相互平行的水平转动辊，两个支撑块固定在底座上；两个转动辊分别与两个支撑块转动连接，每个转动辊的一端设有角度测量装置，上部设有试样压板和调节螺栓，所述调节螺栓穿过试样压板后旋入对应转动辊上的螺纹孔中，所述上液压缸竖直固定在底座上方，上液压缸的活塞杆下端固定有与搭在两个转动辊之间的试样相对应的上压头。本发明利用可随试样弯曲而转动的角度尺和固定在支撑块上的角度盘来测量试样弯曲角度及回弹角度，具有结构简单、成本低廉、操作方便等优点，可提高金属材料机械性能的试验效率和测量精度，降低测试成本。

Description

一种金属板材弯曲试验装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量金属板材弯曲回弹角度的试验装置，属于测试技术领域。
背景技术
弯曲试验是测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。国标（GB/T 232-2010）中给出了金属材料弯曲的实验方法，为了检验金属材料承受塑性变形的能力，需要按规定尺寸弯心，将金属材料弯曲至规定程度。现有的支辊式弯曲装置，大多数都不具备测量弯曲的角度及卸载回弹角度的功能，只能取下试样后再进行测量，并且只能实现一种弯曲方式，严重影响了试验效率和测量精度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种金属板材弯曲试验装置，以提高金属材料机械性能的试验效率和测量精度。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种金属板材弯曲试验装置，包括底座1、弯曲装置3和上液压缸6，所述弯曲装置3包括两个支撑块和两个相互平行的水平转动辊，两个支撑块固定在底座1上；两个转动辊分别与两个支撑块转动连接，每个转动辊的一端设有角度测量装置，上部设有试样压板23和调节螺栓18，所述调节螺栓18穿过试样压板23后旋入对应转动辊上的螺纹孔中，所述上液压缸6竖直固定在底座1上方，上液压缸6的活塞杆下端固定有与搭在两个转动辊之间的试样相对应的上压头8。
上述金属板材弯曲试验装置，所述角度测量装置包括角度盘16和角度尺17，所述角度盘16固定在支撑块上，所述角度尺17固定在转动辊端部并与角度盘16上的刻度相对应。
上述金属板材弯曲试验装置，两个支撑块与底座1之间设有与两个转动辊垂直的水平导轨15，所述水平导轨15固定在底座1上，两个支撑块与水平导轨15之间滑动连接并设有止动螺钉19。
上述金属板材弯曲试验装置，所述水平导轨15上设有凹槽，所述凹槽内安装有与两个支撑块相对应的刻度尺。
上述金属板材弯曲试验装置，所述试样压板23与对应的转动辊之间设有弹簧22，所述弹簧22套在调节螺栓18上。
上述金属板材弯曲试验装置，所述上压头8与上液压缸6的活塞杆之间固定有垂直压力传感器7。
上述金属板材弯曲试验装置，所述上液压缸6通过门型支撑框架2固定在底座1上方。
上述金属板材弯曲试验装置，还包括左液压缸4和右液压缸5，二者对称安装在支撑框架2的两侧立柱上且活塞杆相对，左液压缸4的活塞杆端部均固定有左弯曲压块9，右液压缸5的活塞杆端部固定有右弯曲压块10。
上述金属板材弯曲试验装置，所述右弯曲压块10与右液压缸5的活塞杆之间固定有横向压力传感器11。
上述金属板材弯曲试验装置，所述上压头8上部为圆柱状，下部分为带圆角的板状，上下两部分通过圆弧过渡，上压头8与垂直压力传感器7之间可拆卸连接。
本发明利用可随试样弯曲而转动的角度尺和固定在支撑块上的角度盘来测量试样弯曲角度及回弹角度，具有结构简单、成本低廉、操作方便等优点，可有效提高金属材料机械性能的试验效率和测量精度，降低测试成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是弯曲装置的结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的俯视图；
图5是图3中的局部放大图。
图中各标号为：1、底座，2、支撑框架，3、弯曲装置，4、左液压缸，5、右液压缸，6、上液压缸，7、垂直压力传感器，8、上压头，9、左弯曲压块，10、右弯曲压块，11、横向压力传感器，12、底板，13、左支撑块，14、右支撑块，15、水平导轨，16、角度盘，17、角度尺，18、调节螺栓，19、止动螺钉，20、左转动辊，21、右转动辊，22、弹簧，23、试样压板。
具体实施方式
本发明提供了一种金属板材弯曲试验装置，该装置能够测试金属板材弯曲性能和回弹角度，同时提供两种弯曲试验方法。
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面按照附图描述的实施例是示例性的，仅用以解释本发明，而不能理解为限制本发明的内容。基于本发明中的实施例，本领域技术人员没有作出创造性劳动而获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下参看图1-图5，本发明主要包括底座1，支撑框架2，弯曲装置3，左液压缸4，右液压缸5和上液压缸6。
支撑框架2为门型，固定在底座1上，支撑框架2的中心线经过底座1的中点，弯曲装置3位于底座1的中心，弯曲装置3的底板12与底座1装配。
左液压缸4、右液压缸5对称固定在门型支撑框架2的两侧立柱上且二者的活塞杆相对，左液压缸4和右液压缸5的活塞杆端部分别固定有左弯曲压块9、右弯曲压块10，在右液压缸5和右弯曲压块10之间还连接有横向压力传感器11。左液压缸4和右液压缸5的活塞杆实现同步对向运动。
上液压缸6竖直固定在支撑框架2的横梁上，位于支撑框架2的中心线上。上液压缸6的活塞杆下端连接垂直压力传感器7，垂直压力传感器7下方连接上压头8，上压头8上部为圆柱状，下部分为带圆角的板状，上下两部分通过圆弧过渡，上压头8的中轴线与弯曲装置3的中心点相对。上压头8可方便卸下，更换成其他尺寸的压头。
弯曲装置3包括底板12、水平导轨15、两个支撑块（即左支撑块13和右支撑块14）、两个转动辊（即左转动辊20和右转动辊21）。水平导轨15固定在底板12上，其正面设有凹槽，凹槽内安装刻度尺。左转动辊20和右转动辊21分别装配在左支撑块13和右支撑块14上，按水平导轨15中心线对称布置，左支撑块13和右支撑块与水平导轨15间隙配合连接，可在水平导轨15上滑动，左支撑块13和右支撑块14后方安装角度盘16。水平导轨15上的刻度尺中点位置为0，两侧刻度对称，左支撑块13和右支撑块14可按刻度调整在水平导轨15上的位置。两支撑块正面设有止动螺钉19，拧紧止动螺钉19后支撑块位置固定。左转动辊20、右转动辊21分别装配在左支撑块13和右支撑块的凹槽部位，左转动辊20、右转动辊21与左支撑块13和右支撑块14连接处设有轴套或轴承，左转动辊20和右转动辊21的上部均设有试样压板23、调节螺栓18和弹簧22，调节螺栓18依次穿过试样压板23和弹簧22后旋入转动辊上的螺纹孔中，可通过调节螺栓18来调节试样压板23与转动辊之间的间隙，每个转动辊端部安装与固定在支撑块上的角度盘16相配合的角度尺17，可随转动辊转动。转动辊带动角度尺17转动，与角度盘16产生角度差，通过角度尺17与角度盘16的刻度对比读出转动辊转动角度。
本发明的板材弯曲试验装置使用时，首先按照弯曲装置3的水平导轨15刻度调整左支撑块13和右支撑块14的位置，然后拧紧止动螺钉19固定支撑块位置。将试样的两端分别插入到左转动辊20和右转动辊21与其试样压板23之间的间隙中，按照左转动辊20和右转动辊21上方的刻度调整试样中轴线与转动辊中心线垂直，旋转调节螺栓18使试样压板23与试样接触。
调整完毕后，根据实际需要选择上液压缸6下压速度。试验时，上压头8压在试样中心使其发生弯曲变形，带动左转动辊20和右转动辊21转动，同时角度尺17转动。上压头8下压至设定的位置停止，试样的弯曲角度可通过左转动辊20和右转动辊21上的角度尺17与左支撑块13和右支撑块14上的角度盘16差值计算得到。卸载后，上压头8上行，试样在自身弹性回复力作用下发生回弹，带动左转动辊20和右转动辊21转动，读取卸载后角度尺17和角度盘16的差值，与卸载前计算的弯曲角度对比，可计算出回弹角度。
随后，需要进行折叠弯曲试验时，将试样从弯曲装置3上卸下，启动左液压缸4、右液压缸5至左弯曲压块9、右弯曲压块10间隙合适时停止，将试样放到间隙中，再次启动左液压缸4、右液压缸5使左弯曲压块9、右弯曲压块10挤压试样完成折叠弯曲实验，最后将左液压缸4、右液压缸5卸载后试样掉出。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，包括底座（1）、弯曲装置（3）和上液压缸（6），所述弯曲装置（3）包括两个支撑块和两个相互平行的水平转动辊，两个支撑块固定在底座（1）上；两个转动辊分别与两个支撑块转动连接，每个转动辊的一端设有角度测量装置，上部设有试样压板（23）和调节螺栓（18），所述调节螺栓（18）穿过试样压板（23）后旋入对应转动辊上的螺纹孔中，所述上液压缸（6）竖直固定在底座（1）上方，上液压缸（6）的活塞杆下端固定有与搭在两个转动辊之间的试样相对应的上压头（8）。
2.根据权利要求1所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述角度测量装置包括角度盘（16）和角度尺（17），所述角度盘（16）固定在支撑块上，所述角度尺（17）固定在转动辊端部并与角度盘（16）上的刻度相对应。
3.根据权利要求1或2所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，两个支撑块与底座（1）之间设有与两个转动辊垂直的水平导轨（15），所述水平导轨（15）固定在底座（1）上，两个支撑块与水平导轨（15）之间滑动连接并设有止动螺钉（19）。
4.根据权利要求3所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述水平导轨（15）上设有凹槽，所述凹槽内安装有与两个支撑块相对应的刻度尺。
5.根据权利要求4所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述试样压板（23）与对应的转动辊之间设有弹簧（22），所述弹簧（22）套在调节螺栓（18）上。
6.根据权利要求5所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述上压头（8）与上液压缸（6）的活塞杆之间固定有垂直压力传感器（7）。
7.根据权利要求6所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述上液压缸（6）通过门型支撑框架（2）固定在底座（1）上方。
8.根据权利要求7所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，还包括左液压缸（4）和右液压缸（5），二者对称安装在支撑框架（2）的两侧立柱上且活塞杆相对，左液压缸（4）的活塞杆端部均固定有左弯曲压块（9），右液压缸（5）的活塞杆端部固定有右弯曲压块（10）。
9.根据权利要求8所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述右弯曲压块（10）与右液压缸（5）的活塞杆之间固定有横向压力传感器（11）。
10.根据权利要求9所述的一种金属板材弯曲试验装置，其特征是，所述上压头（8）上部为圆柱状，下部分为带圆角的板状，上下两部分通过圆弧过渡，上压头（8）与垂直压力传感器（7）之间可拆卸连接。
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