CN210154966U - 挤压模具磨损试验组件及挤压模具磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种挤压模具磨损试验组件及挤压模具磨损试验装置。挤压模具磨损试验组件包括：移动安装座，可被动力机构带动进行往复直线动作；至少一个固定安装座，包括基座和滑动座；摩擦块和预成型材料块安装在滑动座和移动安装座上；滑动座的移动路径与移动安装座的移动路径交汇，而在使用时使摩擦块与预成型材料块相接触，并且随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块相对运动；固定安装座上还装有挤压弹簧。随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块相对运动，模拟了模具与坯料的运动，挤压弹簧间歇性地被顶推，使预成型材料块与摩擦块之间具有挤压力来模拟挤压模具受到的压力，更加符合挤压模具实际的工况，测试结果更加准确。

Description

挤压模具磨损试验组件及挤压模具磨损试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种挤压模具磨损试验组件及挤压模具磨损试验装置。

背景技术

由挤压力学的原理可知，在挤压过程中金属坯料的流动方向处于三向不均匀的压应力状态下，在挤压过程中坯料变形，坯料向预先设置的形状变化，在坯料变化过程中，坯料金属流动且与模具接触表面产生巨大的应力，并造成磨损失效。现有试验装置多为销盘式测试模型，主要测试金属在一定温度和压力下的持续磨损，与挤压模具间歇性磨损的真实工况不符。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种挤压模具磨损试验组件，以解决现有技术中的磨损试验装置不能较好的模拟挤压模具在实际工作过程中的状态的问题；本实用新型的目的还在于提供一种挤压模具磨损试验装置，以解决现有技术中的磨损试验装置不能较好的模拟挤压模具在实际工作过程中的状态的问题。

为实现上述目的，本实用新型的挤压模具磨损试验组件的技术方案是：

挤压模具磨损试验组件，包括：移动安装座，用于与动力机构连接，且可被动力机构带动进行往复直线动作；至少一个固定安装座，包括基座和导向移动安装在基座上的滑动座；摩擦块；摩擦块和预成型材料块分别安装在滑动座和移动安装座上；滑动座的移动路径与移动安装座的移动路径交汇，而在使用时使摩擦块与预成型材料块相接触，随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块之间互相顶推并相对运动；固定安装座上还装有提供给滑动座弹性作用力，在使用时使预成型材料块与摩擦块相互挤压的挤压弹簧。

本实用新型的挤压模具磨损试验组件的有益效果是：本实用新型中的挤压模具磨损试验组件通过移动安装座移动摩擦块或是预成型材料块，随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块之间相对运动，模拟了真实挤压过程中模具与坯料的相对运动；还通过固定安装座上的弹性件使预成型材料块和摩擦块顶压在一起，来模拟挤压过程中坯料金属流动时与模具接触表面产生的应力。移动安装座在做往复直线运动时，移动安装座通过摩擦块和预成型材料块之间的顶推间歇性地挤压弹簧，使预成型材料块与摩擦块之间具有不断变化的挤压力来模拟挤压模具受到的压力，更加符合挤压模具实际的工况，测试结果更加准确。并且相较于通过设置完整的用于实际生产的模具进行测试的方式，本实用新型中仅需要设置预成型材料块，更加经济环保，测试过程也更简单，效率更高。

进一步的，所述挤压弹簧的传力路径上串设有压力传感器，压力传感器用于检测摩擦块和预成型材料块之间的相互变化的挤压力并将信息传递给计算机记录。通过压力传感器来得到试验过程中精确的试验数据，以便于后续分析数据。

进一步的，滑动座上连接有传力杆，传力杆的延伸方向与滑动座的移动方向相一致，基座上设置有弹簧匣，挤压弹簧安装在弹簧匣中，压力传感器串在传力杆与挤压弹簧之间。压力传感器设置在传力杆的端部，安装更方便。

进一步的，弹簧匣上沿滑动座移动方向活动套装有弹簧导杆，弹簧导杆在靠近滑动座的端部设有弹簧座，压力传感器的一端与传力杆连接，另一端与弹簧座连接。设置弹簧导杆和弹簧座能够对弹簧进行限制，防止弹簧弹飞或掉落，压力传感器能够有效测量挤压过程中预成型材料块受到的挤压力变化。

进一步的，所述传力杆为隔热传力杆。通过传力杆进行隔热，减小了弹簧受高温的影响，提供的压力更稳定可靠。

进一步的，所述滑动座的滑动方向与摩擦块的运动方向垂直布置。滑动座和摩擦块运动方向垂直布置更容易安装，并且弹簧的弹力即为两者之间的压力，便于数据处理。

进一步的，所述挤压模具磨损试验组件还包括加热装置，加热装置用于对摩擦块和/或预成型材料块进行加热。通过加热装置对摩擦块和/或预成型材料块进行加热，能够使试验组件模拟热挤压过程。

进一步的，所述加热装置包括加热线圈，加热线圈与基座相对固定设置，固定在移动安装座上的摩擦块或预成型材料块在沿其移动路径移动时可从加热线圈中穿过。采用加热线圈对移动安装座上的摩擦块或预成型材料块进行加热更方便，对摩擦块和预成型材料块的运动干涉较小。

进一步的，所述挤压模具磨损试验组件还包括温度传感器，温度传感器用于检测加热线圈所加热的摩擦块和/或预成型材料块的温度。通过温度传感器能够检测摩擦块和/或预成型材料块准确的温度，提高试验结果的准确性。

为实现上述目的，本实用新型的挤压模具磨损试验装置的技术方案是：

挤压模具磨损试验装置，包括液压机和挤压模具磨损试验组件，挤压模具磨损试验组件包括：移动安装座，用于与动力机构连接，且可被动力机构带动进行往复直线动作；至少一个固定安装座，包括基座和导向移动安装在基座上的滑动座；摩擦块；摩擦块和预成型材料块分别安装在滑动座和移动安装座上；滑动座的移动路径与移动安装座的移动路径交汇，而在使用时使摩擦块与预成型材料块相接触，随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块之间互相顶推并相对运动；固定安装座上还装有提供给滑动座弹性作用力，在使用时使预成型材料块与摩擦块相互挤压的挤压弹簧，挤压模具磨损试验组件中的移动安装座固定在液压机输出端以实现往复直线运动，固定安装座固定在液压机的工作台上。

本实用新型的挤压模具磨损试验装置的有益效果是：本实用新型中的挤压模具磨损试验组件通过移动安装座移动摩擦块或是预成型材料块，随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块之间相对运动，模拟了真实挤压过程中模具与坯料的相对运动；还通过固定安装座上的弹性件使预成型材料块和摩擦块顶压在一起，来模拟挤压过程中坯料金属流动时与模具接触表面产生的应力。移动安装座在做往复直线运动后，移动安装座通过摩擦块和预成型材料块之间的顶推间歇性地挤压弹簧，使预成型材料块与摩擦块之间具有不断变化的挤压力来模拟挤压模具受到的压力，更加符合挤压模具实际的工况，测试结果更加准确。并且相较于通过设置完整的用于实际生产的模具进行测试的方式，本实用新型中仅需要设置预成型材料块，更加经济环保，测试过程也更简单，效率更高。

进一步的，所述挤压弹簧的传力路径上串设有压力传感器，压力传感器用于检测摩擦块和预成型材料块之间的相互挤压力并将信息传递给计算机记录。通过压力传感器来得到试验过程中精确的试验数据，以便于后续分析数据。

进一步的，滑动座上连接有传力杆，传力杆的延伸方向与滑动座的移动方向相一致，基座上设置有弹簧匣，挤压弹簧安装在弹簧匣中，压力传感器串在传力杆与挤压弹簧之间。压力传感器设置在传力杆的端部，安装更方便。

进一步的，弹簧匣上沿滑动座移动方向活动套装有弹簧导杆，弹簧导杆在靠近滑动座的端部设有弹簧座，压力传感器的一端与传力杆连接，另一端与弹簧座连接。设置弹簧导杆和弹簧座能够对弹簧进行限制，防止弹簧弹飞或掉落，压力传感器能够有效测量挤压过程中预成型材料块受到的挤压力变化。

进一步的，所述传力杆为隔热传力杆。通过传力杆进行隔热，减小了弹簧受高温的影响，提供的压力更稳定可靠。

进一步的，所述滑动座的滑动方向与摩擦块的运动方向垂直布置。滑动座和摩擦块运动方向垂直布置更容易安装，并且弹簧的弹力即为两者之间的压力，便于数据处理。

进一步的，所述挤压模具磨损试验组件还包括加热装置，加热装置用于对摩擦块和/或预成型材料块进行加热。通过加热装置对摩擦块和/或预成型材料块进行加热，能够使试验组件模拟热挤压过程。

进一步的，所述加热装置包括加热线圈，加热线圈与基座相对固定设置，固定在移动安装座上的摩擦块或预成型材料块在沿其移动路径移动时可从加热线圈中穿过。采用加热线圈对移动安装座上的摩擦块或预成型材料块进行加热更方便，对摩擦块和预成型材料块的运动干涉较小。

进一步的，所述挤压模具磨损试验组件还包括温度传感器，温度传感器用于检测加热线圈所加热的摩擦块和/或预成型材料块的温度。通过温度传感器能够检测摩擦块和/或预成型材料块准确的温度，提高试验结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的挤压模具磨损试验装置的具体实施例的示意简图；

图2为本实用新型的挤压模具磨损试验装置的具体实施例的主视图；

图3为本实用新型的挤压模具磨损试验装置的具体实施例中固定安装座部分的俯视图；

图4为本实用新型的挤压模具磨损试验装置的具体实施例中预成型材料块的结构示意图；

图5为本实用新型的挤压模具磨损试验装置的具体实施例中滑动座的结构示意图；

图6为本实用新型的挤压模具磨损试验装置的另一实施例的示意简图；

附图标记说明：1-隔热垫；2-固定架；3-加热线圈；4-滑动座；5-弹簧匣；6-弹簧导杆；7-挡板；8-传力杆；9-导轨；10-预成型材料块；11-摩擦块；12-压力传感器；13-弹簧；14-温度传感器；15-L形槽；16-条筋；17-计算机；18-红外探头；19-液压机输出端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的挤压模具磨损试验装置的具体实施例，如图1和图2所示，本实用新型中的挤压模具磨损试验装置包括液压机和挤压模具磨损试验组件，其中挤压模具磨损试验组件包括移动安装座和固定安装座，固定安装座上设置有用于模拟挤压模具磨损状况的预成型材料块10，移动安装座上设置有用于对固定安装座进行摩擦的摩擦块11。需要说明的是，液压机可以为现有传统的液压机，图1和图2中并未显示液压机机架以及液压机工作台。固定安装座安装在液压机的工作台上，移动安装座安装在液压机输出端19上。

具体如图1和图2所示，移动安装座包括隔热垫1和固定架2。隔热垫1采用隔热材料做成，为圆盘形状。固定架2由上下两部分构成，上部也为圆盘状，下部为方形柱体，方形柱体在远离隔热垫1的一端为台阶结构。摩擦块11也为方形柱体，摩擦块11的上端与固定架2上的台阶结构对应，能够与固定架2对接拼装在一起，并通过螺栓穿装固定，通过台阶结构的台阶面能够保证摩擦块11相对于地面的垂直度。摩擦块11的下端为具有相对的两斜面的楔形结构，楔形结构用于将预成型材料块10顶推至摩擦块11的一侧，并通过斜面与摩擦块11进行摩擦，两斜面的夹角为60°。

如图2所示，固定安装座包括基座和滑动座4，基座又包括水平设置的导轨9和L形的挡板7，导轨9和挡板7通过螺栓安装在工作台上。滑动座4底端设置有与导轨9配合的凹槽，滑动座4通过凹槽滑动导向装配在导轨9上。滑动座4在其滑动方向的一侧设置有预成型材料块固定结构，具体为沿水平延伸且垂直于滑动座4滑动方向的L形槽15，以及上下延伸并与L形槽15连通的螺纹孔。预成型材料块10为上窄下宽的楔形结构，背向滑动座4的一侧设置有斜面，该斜面与地面的锐角夹角为60°，与摩擦块11上的斜面在接触时配合。预成型材料块10和摩擦块11上的斜面的上下两侧与其他表面通过圆角过渡，以使摩擦块11和预成型材料块10能够平滑的相对运动。预成型材料块10朝向滑动座4的一侧设置有L形的条筋16，与预成型材料块固定结构相对应，L形的条筋16上还设置有螺纹孔，滑动座4与预成型材料块10拼装在一起后再通过螺栓固定。本实施例中，摩擦块沿上下直线运动，滑动座在导轨上水平滑动，两者的运动轨迹垂直相交，在其他实施例中，也可以摩擦块在水平方向上做直线往复运动，滑动座在竖直方向上滑动；或是摩擦块沿上下直线运动，而滑动座滑动方向与水平面具有一定夹角。滑动座4背向预成型材料块10的一侧还插装有传力杆8。

如图3所示，挡板7包括竖直边和水平边，水平边上设置有固定孔，用于通过螺栓与工作台固定，竖直边的竖直面朝向滑块设置，竖直边上设置有穿孔，用于供传力杆8穿过。挡板7上还设置有U形的弹簧匣5，弹簧匣5包括两平行边和位于两平行边之间的连接边，弹簧匣5的两平行边的端部设置有连接耳，连接耳上设置有固定孔，螺栓穿过固定孔后与挡板7的竖直面固定。弹簧匣5的开口正对挡板7上的供传力杆8穿过的穿孔。弹簧匣5的U形槽内装设有弹簧13和弹簧座，弹簧座上延伸出弹簧导杆6，弹簧导杆6穿过弹簧匣5的连接边以与弹簧匣5导向滑动配合，弹簧13被压缩在弹簧座和弹簧匣5的连接边之间，弹簧导杆6能够防止弹簧13从弹簧匣5内掉落或是弹出。

为了能够得到试验过程中摩擦块11与预成型材料块10之间挤压力的精确数值，固定安装座上还设置有压力传感器12，本实施例中，压力传感器12设置在了传力杆8和的弹簧座之间，与传力杆8固定，弹簧13的弹力通过压力传感器12、传力杆8和滑动座4传递至预成型材料块10上。这样在弹簧13被压缩时，能够准确测量弹簧13所提供的弹力，也即摩擦块11与预成型材料块10之间的挤压力。在其他实施例中，也可以不再设置压力传感器，仅通过弹簧弹性系数与压缩量大致估算出弹簧的所施压的弹力。在其他实施例中，弹簧匣也可以为方形筒体，弹簧安装在筒体内，压力传感器固定在传力杆远离移动座的一端，弹簧顶压在压力传感器与弹簧匣底壁之间，弹簧匣通过连接耳与挡板固定。

挤压模具磨损试验装置还包括用于对摩擦块11进行加热的线圈加热装置，线圈加热装置包括装置本体（未示出）和由装置本体悬伸出的加热线圈3，加热线圈3设置在摩擦块11动作前的位置处且包围在摩擦块11的外侧。同时，挤压模具磨损试验装置还配套设置有检测摩擦块11动作前温度的温度传感器14，温度传感器14具体选用红外温度传感器14。在其他实施例中，加热线圈也可以对预成型材料块进行加热，将加热线圈设置在预成型材料块斜面旁侧靠近弹簧位置处，以防止加热线圈对摩擦块运动产生干涉，加热时先移动滑动座至预成型材料块的斜面位于加热线圈内进行加热，温度传感器对斜面部分进行测量，加热完毕后再将滑动座恢复至原位置进行试验，滑动座可以通过固定在导轨上的定位销进行定位。在其他实施例中，也可以通过控制加热线圈加热时间来大致控制摩擦块温度的高低。本实施例中的红外温度传感器为非接触式的传感器，在其他实施例中，温度传感器也可以为接触式传感器，接触式传感器固定在摩擦块上，例如在摩擦块上设置安装槽，将接触式的温度传感器插装在安装槽内。在其他实施例中，也可以采用加热棒对摩擦块进行加热，例如在摩擦块上设置与斜面平行的加热槽，将加热棒插入加热槽中对摩擦块进行加热。当然，在进行模拟冷挤压的磨损试验时，也可以不再设置加热装置。

挤压模具磨损装置还包括计算机17，温度传感器14、液压机以及电磁加热装置信号连接至计算机17。在开始试验后，首先打开线圈加热装置对摩擦块11进行加热，温度传感器14将检测的摩擦块11的温度信息传输至计算机17，当摩擦块11温度达到设定值后，计算机17的控制主机控制电磁加热装置停止加热并控制液压机带动摩擦块11开始在竖直方向做直线往复运动运动。在摩擦块11向下运动的过程中，摩擦块11斜面与预成型材料块10斜面接触，并且随着摩擦块11的继续运动，预成型材料块10逐渐被顶推至摩擦块11的一侧，在摩擦块11的运动过程中，预成型材料块10与摩擦块11之间发生相对位移，同时弹簧13被压缩，预成型材料块10与摩擦块11之间产生压力，模拟了模具实际的挤压过程，之后液压机上行，摩擦块11和预成型材料块10回复至初始位置，完成一次试验过程。之后不断重复该试验过程以模拟模具实际的挤压过程。

压力传感器12、温度传感器14信号连接至计算机17，压力传感器12将压力数据传输给计算机17，控制主机17再将温度、压力等数据以时间轴的方式进行归纳制图。在进行摩擦磨损试验之后，取下预成型材料块10，分析预成型材料块10在试验过程中损失的质量，以及磨损表面的形貌与微观组织情况等信息，得到在不同温度及压力下预成型材料块10的磨损情况。本实施例中的温度传感器仅得到位于初始位置时摩擦块的温度数据，在其他实施例中，也可以采用接触式的温度传感器跟随摩擦块以持续检测摩擦块温度，或是将红外传感器持续对准摩擦块以持续检测摩擦块温度。

在其他实施例中，如图6所示，也可以增设红外计数器以对试验次数进行统计，红外计数器中的红外探头18设置在摩擦块一侧，摩擦块往复运动一次，计数器进行一次计数，记录摩擦块与预成型材料块的挤压次数，进而监测模具在工作过程中的变化规律，预测模具失效时间。在其他实施例中，不设置计数器时，也可以根据试验花费的总时间与单次试验过程的时间大致估算出摩擦块与预成型材料块的挤压次数。在其他实施例中，也可以增设冷却装置模拟工厂真实生产环境，冷却装置具体可以是喷雾装置，在摩擦块与预成型材料块接触时喷雾进行冷却，当然也可以采用风冷装置通过吹风进行冷却。

在其他实施例中，固定安装座也可以相对设置有两个，同时进行两次试验互相参考，以获得更准确的测试结果，或是两个固定安装座的弹簧的弹性系数不同，获得不同压力下的测试结果；或是在加热线圈对预成型材料块进行加热的情况下，对两个预成型材料块加热至不同温度，以获得不同温度下的测试结果。

本实用新型的挤压模具磨损试验组件的具体实施例，本实施例中的挤压模具磨损试验组件结构与上述挤压模具磨损试验装置的实施例中的挤压模具磨损试验组件结构相同，挤压模具磨损试验组件安装在其他动力机构，例如电动压力机上，以实现直线往复运动，挤压模具磨损试验组件的具体结构在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种挤压模具磨损试验组件，其特征是，包括：

移动安装座，用于与动力机构连接，且可被动力机构带动进行往复直线动作；

至少一个固定安装座，包括基座和导向移动安装在基座上的滑动座；

摩擦块；

摩擦块和预成型材料块分别安装在滑动座和移动安装座上；

滑动座的移动路径与移动安装座的移动路径交汇，而在使用时使摩擦块与预成型材料块相接触，随着移动安装座的运动，摩擦块与预成型材料块之间互相顶推并相对运动；

固定安装座上还装有提供给滑动座弹性作用力，在使用时使预成型材料块与摩擦块相互挤压的挤压弹簧。

2.根据权利要求1所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，所述挤压弹簧的传力路径上串设有压力传感器，压力传感器用于检测摩擦块和被测试样之间的相互挤压力并将信息传递给计算机记录。

3.根据权利要求2所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，滑动座上连接有传力杆，传力杆的延伸方向与滑动座的移动方向相一致，基座上设置有弹簧匣，挤压弹簧安装在弹簧匣中，压力传感器串在传力杆与挤压弹簧之间。

4.根据权利要求3所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，弹簧匣上沿滑动座移动方向活动套装有弹簧导杆，弹簧导杆在靠近滑动座的端部设有弹簧座，压力传感器的一端与传力杆连接，另一端与弹簧座连接。

5.根据权利要求3或4所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，所述传力杆为隔热传力杆。

6.根据权利要求1-4任一项所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，所述滑动座的滑动方向与摩擦块的运动方向垂直布置。

7.根据权利要求1-4任一项所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，所述挤压模具磨损试验组件还包括加热装置，加热装置用于对摩擦块和/或预成型材料块进行加热。

8.根据权利要求7所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，所述加热装置包括加热线圈，加热线圈与基座相对固定设置，固定在移动安装座上的摩擦块或预成型材料块在沿其移动路径移动时可从加热线圈中穿过。

9.根据权利要求1-4任一项所述的挤压模具磨损试验组件，其特征是，所述挤压模具磨损试验组件还包括温度传感器，温度传感器用于检测加热线圈所加热的摩擦块和/或预成型材料块的温度。

10.一种挤压模具磨损试验装置，其特征是，包括液压机和挤压模具磨损试验组件，所述挤压模具磨损试验组件为上述权利要求1-9任一项中所述的挤压模具磨损试验组件，挤压模具磨损试验组件中的移动安装座固定在液压机输出端以实现往复直线运动，固定安装座固定在液压机的工作台上。

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