CN203551419U - 一种往复式摩擦磨损试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种往复式摩擦磨损试验装置，导筒与装有试样夹头的导杆滑配，导筒内的弹性元件可提供给摩擦磨损试样范围可调的压力，通过导筒上的应变片可以实现摩擦力的动态测量；该装置极易与现有运动系统相连接，实现在数控指令下的往复式动作。在往复运动间歇可以实现摩擦磨损试样表面磨痕形貌采集，同时试样可以浸沾润滑介质，实现间歇润滑。该装置结构简单，操作方便，模拟了离散型零件大批量生产时工模具材料的摩擦磨损工况。该装置对工模具材料的摩擦磨损机理研究有较深刻意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及摩擦磨损技术领域，特别涉及用于离散型零件工况下，工具、模具的摩擦磨损试验，具体是一种往复式摩擦磨损试验装置。
背景技术
离散型零件大批量生产工况下，例如汽车覆盖件、锻件生产等，工模具工作部分材料的摩擦磨损状况直接影响零件质量稳定性。此种工况下，工模具与被加工零件接触的实际情况是：每道工序中，工模具工作部分（如冲压模圆角部分）均与新的零件表面接触并滑动，亦即工模具与零件之间接触面的磨痕配合在生产过程中是不稳定的。
现有的摩擦磨损试验装置如盘销式、对磨式试验机模拟的工况是摩擦副接触面始终贴合不变的方式，磨痕的配合是相对稳定的。这就不能用于准确模拟上述工况下工模具与零件的实际摩擦磨损状况。
发明内容
本实用新型针对离散型零件生产中，工模具与零件之间的摩擦磨损工况，特提供一种往复式摩擦磨损试验装置。
为此本实用新型的技术方案为，一种往复式摩擦磨损试验装置，包括导筒，其特征在于：在导筒内滑配设有导杆，导筒的顶端通过弹性元件设有堵头，弹性元件下的导杆伸出导筒外并延伸设置，导杆的下端设有夹头，夹头上夹有工模具材料试样，对应在夹头的下端设有被加工零件材料试样。
对上述方案的改进在于：在导杆和导筒接触的面上设有防转滑槽，对应防转滑槽在导筒上贯穿设有防转滑销。
对上述方案的改进在于：在导筒的外壁上设有平台并在其上贴有应变片。
有益效果：
本实用新型中导杆与导筒滑配，可以稳定施加垂直于被测材料表面的压力，导筒除与导杆滑配外，其顶端安放有弹性元件，通过导杆提供给试样可调压力。利用此装置实施的试验能够很大程度上模拟接近工模具与零件之间摩擦磨损工况。在运动系统（如数控机床或能够提供运动控制的机械装置）的协助下本装置很容易实现往复式摩擦磨损试验的自动化。
导杆上的防转滑槽与装配在导筒防转滑销相配合防止试验过程中导杆转动，同时防转滑销的行程也限定了施加在试样的压力范围，并决定施加压力的最大值和最小值。
导筒外壁上的小平台，其上贴有应变片，可实现摩擦力的动态测量。也就是力学传感器，能够实现摩擦系数的动态测量。本装置还可以与图像采集系统相连，能够采集每个往复摩擦（磨损）后作为工模具材料一方的表面磨痕形貌图片。本装置中作为零件一方摩擦副材料表面的动态磨痕可以得到保留，以供进一步研究。被测材料的摩擦磨损头部几何形状可以根据需要加工成平头、球头及圆角等，以最大程度模拟实际工况。
夹头与导杆相连，可以装夹不同头部形状的待测试样。
本装置通过往复式运动能更大程度上模拟工模具工作材料表面磨痕的形成过程；每次往复后，被加工材料表面磨痕可得以保留，工模具材料表面磨痕形貌可及时采集；根据工况需要，被测工模具材料试样端部可加工成平头、球头、圆角等不同形状。
总之，该装置可以克服现有技术对工模具材料摩擦磨损试验工况的失真问题，最大程度还原了实际工况；实现了工模具材料表面磨痕形貌的实时采集以及被加工材料表面磨痕的保存，对于工模具材料摩擦磨损机理研究具有较深刻意义。
附图说明
图1为实用新型的试验装置结构示意图。
图中：1导筒，2导杆，3夹头，4应变片，5堵头，6弹性元件，7工模具材料试样，8被加工零件材料试样，9防转滑槽，10防转滑销。
具体实施方式
本实用新型如图1所示。
一种往复式摩擦磨损试验装置，包括导筒1，在导筒1内滑配设有导杆2，导筒1的顶端通过弹性元件6设有堵头5，弹性元件6下的导杆2伸出导筒1外并延伸设置，导杆2的下端设有夹头3，夹头3上夹有工模具材料试样7，对应在夹头3的下端设有被加工零件材料试样8。
在导杆2和导筒1接触的面上设有防转滑槽9，对应防转滑槽9在导筒1上贯穿设有防转滑销10。
在导筒1的外壁上设有平台并在其上贴有应变片4；工模具材料试样7根据工况需要可以做成平头、球头或圆角。
夹头3为方盒形，方盒四壁有顶丝以固定试样，夹头3与导杆2连接。
导杆2与导筒1滑配，导杆2上的防转滑槽9与装配在导筒1上的防转滑销10相配合防止试验过程中导杆2转动，同时防转滑销10的行程也限定了施加在工模具材料试样7的压力范围。
导筒1除与导杆2滑配外，其内腔另一端安放有弹性元件10，通过导杆2提供给工模具材料试样7可调压力。
使用时导筒1与运动系统（如数控机床）的夹持装置（如数控机床的刀具夹头）相连接。在数控程序（或运动系统设定的往复动作）的控制下，整个试验装置在被加工材料试样8上做往复式摩擦磨损运动。
根据需要可以设定每一往复或每几个往复后，本装置移动到CCD摄像头处，采集工模具材料试样7表面划痕形貌。
同样可以设定每一往复或每几个往复后本装置移动到润滑介质容器处，工模具材料试样7浸沾润滑介质。
Claims (3)
1.一种往复式摩擦磨损试验装置，包括导筒，其特征在于：在导筒内滑配设有导杆，导筒的顶端通过弹性元件设有堵头，弹性元件下的导杆伸出导筒外并延伸设置，导杆的下端设有夹头，夹头上夹有工模具材料试样，对应在夹头的下端设有被加工零件材料试样。
2.根据权利要求1所述的往复式摩擦磨损试验装置，其特征在于：在导杆和导筒接触的面上设有防转滑槽，对应防转滑槽在导筒上贯穿设有防转滑销。
3.根据权利要求1或2所述的往复式摩擦磨损试验装置，其特征在于：在导筒的外壁上设有平台并在其上贴有应变片。
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