CN214622116U - 一种杯突试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及合金制造测试技术领域，具体涉及一种杯突试验装置，旨要解决的技术问题在于克服现有技术中的试验不准确的缺陷，主要是通过以下技术方案得以实现的：一种杯突试验装置，包括：上模件，上模件包括冲模和固定环，冲模和固定环间固定有试板，冲模与固定环中心贯穿设置有观测孔，冲模与固定环通过固定装置固定；下模座，下模座与上模件配合设置，下模座底部与底板固定，下模座侧边开设有阶梯状让位槽；冲头，冲头竖直滑移设置在下模座内，冲头位于下模座中心，固定装置能够夹紧试板并均匀夹紧力，在冲头竖直向上运动时保证施力方向稳定，提高试验的准确性。

Description

一种杯突试验装置

技术领域

本实用新型涉及合金制造测试技术领域，具体涉及一种杯突试验装置。

背景技术

杯突试验又称压陷试验，杯突试验是用于测定金属板材和带材的冷冲压变形性能的试验。将一个端部为球形的冲头对着一个被夹紧在冲模和固定环内的试样进行冲压形成一个凹痕，直到出现一条穿透裂纹，冲头位移测得的凹痕深度即为试验结果。即用一定规格的球状冲头，向周边具有10kN夹紧力的试样施加压力，直到试样产生穿透裂缝为止，此时冲头的压入深度，即为板材的杯突值，此杯突值用来判断材料的抗干裂的塑性变形性能。

试板在进行杯突试验前，需要先将试板通过固定环夹紧固定在冲模上，以便冲头施加压力。现有技术中，通过固定环与冲模配合固定试板，夹紧力不够时会产生试板与冲模间的相对滑动，导致杯突试验失败；增大夹紧力后会导致试板与冲模接触变形，从而影响杯突值的准确性，造成试验结果不准确。与此同时，在实际试验中，夹紧力的施力方向不稳定，冲头在行进过程中会产生弯曲情况，影响试验准确性。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的试验不准确的缺陷，从而提供一种杯突试验装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种杯突试验装置，包括：

上模件，所述上模件包括冲模和固定环，所述冲模和固定环间固定有试板，所述冲模与所述固定环中心贯穿设置有观测孔，所述冲模与所述固定环通过固定装置固定；

下模座，所述下模座与所述上模件配合设置，所述下模座底部与底板固定，所述下模座侧边开设有阶梯状让位槽；

冲头，所述冲头竖直滑移设置在所述下模座内，所述冲头位于下模座中心。

通过采用上述技术方案，上模件和下模座配合固定试板，固定装置进一步夹紧试板，冲头竖直向上运动完成杯突试验，让位槽便于观察试板和冲头的运动状态，观测孔便于观察试板的压裂状态。

进一步的，所述固定装置包括顶杆、支撑板和压力传感器，所述支撑板与所述固定环抵接，所述支撑板设置在固定环远离冲模的一侧，所述压力传感器设置在支撑板上，所述顶杆顶部抵接支撑板，所述顶杆竖直滑移设置在下模座上。

通过采用上述技术方案，顶杆和支撑板提供压紧力夹紧试板，支撑板分散到固定环上的压紧力，扩大固定环的受力面积，避免固定环局部受力挤压试板，造成试板塑性变形影响杯突值的准确性，支撑板可以根据试板的长度进行更换，确保试板能够被对应压紧，压力传感器有利于及时检测施加的压紧力。

进一步的，所述顶杆沿固定环圆心圆周阵列设置设置有多个，所述顶杆外侧套设有复位弹簧。

通过采用上述技术方案，多个顶杆均匀设置，能够均匀且全面的压紧固定环并使施力方向稳定，顶杆先上移压紧固定环，复位弹簧变形，试验结束后复位弹簧回弹，带动顶杆下移，回复至初始位置。

进一步的，所述固定环内还嵌设有推动弹片，所述推动弹片远离所述固定环中心，所述推动弹片呈弯折状，所述推动弹片一端凸出固定环外。

通过采用上述技术方案，弯折状推动弹片可以推动凸出的一端弹出试板，避免因为夹紧力使试板和固定环黏连，便于分离试板和固定环，从而便于取下试板进行观察以及后续标号处理。

进一步的，所述固定环靠近冲模一侧设置有平行的限位边，所述限位边与所述固定环垂直，所述限位边厚度小于试板厚度。

通过采用上述技术方案，限位边内放置试板，限制试板在夹紧过程中的横向位移，保证夹紧效果。限位边厚度极小能够减少对较薄试板的影响，限位边只对试板的固定起到辅助作用。

进一步的，所述冲模与下模座固定连接，所述下模座内设置有定位孔，所述冲模内设置定位螺栓与定位孔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，定位孔和定位螺栓的配合设置，实现了冲模与下模座的固定关系，避免在冲头移动过程中，冲模与下模座的相对滑动，提高了杯突试验的准确性。

进一步的，所述下模座内设置有环状导向套，所述导向套内径与冲头外径相同，所述冲头侧边固定有多条导向条，所述导向套内对应导向条设置有导向槽。

通过采用上述技术方案，增加导向套与冲头导向配合，导向套可拆装设计，使杯突试验装置更易于装配和检修，冲头上设置的导向条可提高冲头的物理性能并防止冲头弯曲。

进一步的，所述下模座延伸有座边，所述座边上开设有沉孔，定柱穿过沉孔固定下模座和底板。

通过采用上述技术方案，在定柱和沉孔的配合作用下，能够保证下模座的固定位置，避免冲头滑移时造成下模座移动，影响冲头对试板的作用力，结构简单，效果明显。

综上所述，本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的杯突试验装置，固定装置能够夹紧试板并均匀夹紧力，在冲头竖直向上运动时保证施力方向稳定，提高试验的准确性。

2.本实用新型提供的杯突试验装置，使用推动弹片可以弹出试板，便于分离试板和固定环，有利于取下试板进行观察以及后续标号处理。

3.本实用新型提供的杯突试验装置，限位边和导向条在对试板固定起限位导向作用，避免冲头跑偏和试板移动，提高数据的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方式中提供的一种杯突试验装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式中提供的一种杯突试验装置的剖视结构示意图；

图3为本实用新型一种实施方式中提供的一种杯突试验装置的爆炸结构示意图。

附图标记说明：

1、上模件；11、冲模；111、观测孔；112、定位螺栓；12、固定环；121、限位边；122、推动弹片；13、试板；14、固定装置；141、顶杆；1411、复位弹簧；142、支撑板；143、压力传感器；2、下模座；21、定位孔；22、导向套；221、导向槽；23、座边；231、沉孔；24、让位槽；4、底板；5、冲头；51、导向条；6、定柱。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种杯突试验装置，如图1和图2所示，包括上下配合设置的上模件1和下模座2，上模件1中心开设有观测孔111，上模件1和下模座2之间通过固定环12和固定装置14固定试板13，下模座2固定在底板4上，冲头5竖直滑移在下模座2中心位置，下模座2侧边开设有阶梯状让位槽24，通过上模件1和下模座2配合固定试板13，固定装置14进一步夹紧试板13，冲头5竖直向上运动完成杯突试验，让位槽24便于观察冲头5的运动状态，观测孔111便于观察试板13的压裂状态。

如图1和图3所示，冲模11通过定位螺栓112穿过定位孔21与下模座2固定连接，定位孔21和定位螺栓112的配合设置，实现了冲模11与下模座2的固定关系，避免在冲头5移动过程中，冲模11与下模座2的相对滑动，提高了杯突试验的准确性；下模座2向外延伸有座边23，座边23上开设有沉孔231，定柱6穿过沉孔231固定下模座2和底板4，在定柱6和沉孔231的配合作用下，能够保证下模座2的固定位置，避免冲头5滑移时造成下模座2移动，影响冲头5对试板13的作用力，结构简单，效果明显。

如图2和图3所示，固定装置14包括顶杆141、支撑板142和压力传感器143，支撑板142顶面与固定环12底面接触，支撑板142上表面嵌设有多个压力传感器143，压力传感器143与外界通信连接，顶杆141顶部支撑支撑板142，顶杆141沿固定环12圆心圆周阵列设置设置有四个，顶杆141外侧均套设有复位弹簧1411，均匀设置的顶杆141能够全面的压紧固定环12并使施力方向稳定，顶杆141先上移压紧固定环12(顶杆141的上移可采用丝杆电机或液压控制为现有技术，不做过多赘述)，复位弹簧1411变形，试验结束后复位弹簧1411回弹，带动顶杆141下移，回复至初始位置，固定装置14提供压紧力夹紧试板13，支撑板142分散到固定环12上的压紧力，扩大固定环12的受力面积，避免固定环12局部受力挤压试板13，造成试板13塑性变形影响杯突值的准确性，同时支撑板142可以根据试板13的长度和固定环12的大小进行更换，确保试板13能够被对应压紧，压力传感器143有利于及时检测并反馈给外界施加的压紧力。

如图3所示，固定环12靠近冲模11一侧的上表面竖直设置有两条平行的限位边121，限位边121厚度远小于试板13厚度，限位边121内放置试板13，限制试板13在夹紧过程中的横向位移，保证夹紧效果。限位边121厚度极小能够减少对较薄试板13的影响，限位边121只对试板13的固定起到辅助作用。

如图2和图3所示，固定环12远离中心的两侧内还嵌设有推动弹片122，推动弹片122呈弯折状，推动弹片122一端凸出固定环12外，可以推动推动弹片122凸出的一端弹出试板13，避免因为夹紧力使试板13和固定环12黏连，便于分离试板13和固定环12，从而便于取下试板13并进行观察以及后续标号处理。

如图3所示，下模座2底部卡接有环状导向套22，导向套22内径与冲头5外径相同，冲头5侧边圆周阵列设置有多条导向条51，导向套22内对应导向条51开设有导向槽221，增加导向套22与冲头5导向配合，导向套22与下模座2可拆装设计，使杯突试验装置更易于装配和检修，冲头5上设置的导向条51可提高冲头5的刚度并防止冲头5弯曲。

本杯突试验装置的工作原理和使用方法：将试板13水平放置在固定环12上的两条限位边121之间，操作顶杆141向上顶支撑板142，支撑板142带动固定环12靠近冲模11，之后不断向上移动顶杆141压紧试板13，达到适当的夹紧力后，顶杆141保持静止，再操作冲头5由零位缓慢匀速上升推向试板13，观测孔111观察试板13顶面是否开裂，开裂产生穿透裂缝后记录此时的冲头5推入深度为该试板13的杯突值。试验完成，冲头5向下运动，顶杆141放松在复位弹簧1411的作用下复位，之后可以取出试板13进行观察。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种杯突试验装置，其特征在于，包括：

上模件(1)，所述上模件(1)包括冲模(11)和固定环(12)，所述冲模(11)和固定环(12)间固定有试板(13)，所述冲模(11)与所述固定环(12)中心贯穿设置有观测孔(111)，所述冲模(11)与所述固定环(12)通过固定装置(14)固定；

下模座(2)，所述下模座(2)与所述上模件(1)配合设置，所述下模座(2)底部与底板(4)固定，所述下模座(2)侧边开设有阶梯状让位槽(24)；

冲头(5)，所述冲头(5)竖直滑移设置在所述下模座(2)内，所述冲头(5)位于下模座(2)中心。

2.根据权利要求1所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述固定装置(14)包括顶杆(141)、支撑板(142)和压力传感器(143)，所述支撑板(142)与所述固定环(12)抵接，所述支撑板(142)设置在固定环(12)远离冲模(11)的一侧，所述压力传感器(143)设置在支撑板(142)上，所述顶杆(141)顶部抵接支撑板(142)，所述顶杆(141)竖直滑移设置在下模座(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述顶杆(141)沿固定环(12)圆心圆周阵列设置有多个，所述顶杆(141)外侧还套设有复位弹簧(1411)。

4.根据权利要求3所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述固定环(12)内还嵌设有推动弹片(122)，所述推动弹片(122)远离所述固定环(12)中心，所述推动弹片(122)呈弯折状，所述推动弹片(122)一端凸出固定环(12)外。

5.根据权利要求4所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述固定环(12)靠近冲模(11)一侧设置有平行的限位边(121)，所述限位边(121)与所述固定环(12)垂直，所述限位边(121)厚度小于试板(13)厚度。

6.根据权利要求5所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述冲模(11)与下模座(2)固定连接，所述下模座(2)内设置有定位孔(21)，所述冲模(11)内设置定位螺栓(112)与定位孔(21)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述下模座(2)内设置有环状导向套(22)，所述导向套(22)内径与冲头(5)外径相同，所述冲头(5)侧边固定有多条导向条(51)，所述导向套(22)内对应导向条(51)设置有导向槽(221)。

8.根据权利要求7所述的一种杯突试验装置，其特征在于，所述下模座(2)延伸有座边(23)，所述座边(23)上开设有沉孔(231)，定柱(6)穿过沉孔(231)固定下模座(2)和底板(4)。

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