(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210987501.8 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 山东钢铁集团日照有限公司 地址 276800 山东省日照市东港区临钢路1 号 (72)发明人 李柏君　王军　陈海龙　史伟峰　 杨波　王乐　金光宇　张康　 祁倩倩　谢京全　丁紫正　佟飞　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 专利代理师 赵佳民 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/06(2006.01) G01N 3/04(2006.01)G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种可调节应变路径的成形性能检测装置 及其使用方法 (57)摘要 本发明属于性能检测技术领域， 具体地说是 一种可调节应变路径的成形性能检测装置及其 使用方法， 包括凹模以及置于凹模正下方的支撑 座， 凹模和支撑座均呈圆环状， 支撑座中心处设 有凸模， 支撑座上端面设有圆环状的压边圈， 压 边圈上设有四个沉孔， 沉孔内安 设有镶块式拉延 筋， 沉孔内壁与镶块式拉延筋之间设有拉延筋镶 块套， 镶块式拉延筋内嵌入设有拉延筋摩擦条， 拉延筋摩 擦条顶端高出压边圈上端面。 本发明可 方便用于对薄板材料塑性变形应变状态分析和 成形极限测试。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115493930 A 2022.12.20 CN 115493930 A 1.一种可调 节应变路径的成形性能检测装置， 其特征在于， 包括凹模(1)以及置于凹模 (1)正下方的支撑座(7)， 凹模(1)和支撑座(7)均呈圆环状， 支撑座(7)中心处设有凸模(8)， 支撑座(7)上端面设有圆环状的压边圈(3)， 压边圈(3)上设有四个沉孔， 沉孔内安设有镶块 式拉延筋(5)， 沉孔内壁与镶块式拉延筋(5)之间设有拉延筋镶块套(4)， 镶块式拉延筋(5) 内嵌入设有拉延筋摩擦条(6)， 拉延筋摩擦条(6)顶端高出压边圈(3)上端面。 2.根据权利要求1所述的一种可调节应变路径的成形性能检测装置， 其特征在于， 所述 镶块式拉延筋(5)截面形状为正多边形， 拉延筋镶块套(4)内壁截面形状与镶块式拉延筋 (5)截面形状相同。 3.根据权利要求1所述的一种可调节应变路径的成形性能检测装置， 其特征在于， 所述 凹模(1)、 压边圈(3)用于夹紧十字试样(2)， 十字试样(2)的每个夹持段上下端面均各设有 一个加强垫片(21)。 4.根据权利要求1所述的一种可调节应变路径的成形性能检测装置， 其特征在于， 所述 凹模(1)顶端覆盖有复合垫片(2 2)， 复合垫片(2 2)包括聚乙烯层和凡士林层。 5.根据权利要求4所述的一种可调节应变路径的成形性能检测装置， 其特征在于， 所述 复合垫片(2 2)包括3层0.5m m的聚乙烯层和2层0.5m m的凡士林层。 6.一种可调节应 变路径的成形性能检测装置的操作方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 将拉延筋摩擦条(6)插入到镶块式拉延筋(5)中， 套上拉延筋镶块套(4)， 将组装好 的拉延筋安装到 压边圈(3)的沉 孔内； S2： 根据试验需求调节拉延筋摩擦条(6)的高度和方向； S3： 在十字试样(2)夹持段上下端面覆盖上加 强垫片， 在凸模(1)顶端覆盖上起到润滑 作用的复合垫片(22)， 将十字试样(2)装夹在压边圈(3)与凸模(1)之间， 十字试样(2)夹持 段对齐拉延筋位置； S4： 凸模(8)向上移动， 将十 字试样(2)中部的待测量区顶起； S5： 在凹模(1)上方架设摄像系 统， 摄像系统采集 图像， 无接触的获取十字试样中部测 量区域的应 变分布， 可以获取 试样成形 过程中的应 变变化。 7.根据权利要求6所述的一种可调节应变路径的成形性能检测装置的操作方法， 其特 征在于， 在步骤S1之前还包括以下步骤： 在十字试样(2)的中部待测量区域 喷涂油漆散斑， 具体方法是， 采用白色哑光油漆均匀喷涂在十字试样(2)平行段表面， 待油漆晾干后， 再采 用黑色哑光油漆形成雾状随机黑 点， 覆盖在十 字试样(2)表面。 8.根据权利要求6所述的一种可调节应变路径的成形性能检测装置的操作方法， 其特 征在于， 步骤S2中， 调节拉延筋摩擦条(6)高度和方向的具体方法如下： 第一类： 只设置两条拉延筋摩擦条(6)对称垂直于十字试样(2)的夹持段， 十字试样(2) 中部观测区主应 变和次应 变描绘出来的应 变路径为应 变路径“拉‑压”； 第二类： 只设置两条拉延筋摩擦条(6)对称垂直于十字试样(2)的夹持段， 另两条拉延 筋摩擦条(6)对称与十 字试样(2)夹持段成45 °， 应变路径为“拉‑0”； 第三类： 设置四条拉延筋摩擦条(6)对称垂直于十字试样(2)的夹持段， 应变路径为 “拉‑拉”。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115493930 A 2一种可调节应变路径的成形性能检测装 置及其使用方 法 技术领域 [0001]本发明属于性能检测技术领域， 具体地说是一种可调节应变路径的成形性能检测 装置及其使用方法。 背景技术 [0002]成形性能评价， 以成形极 限试验为例， 观测 薄板材料在不 同的应变路径下表现出 来的不同的变形特点。 目前采用的方式是设计不同的平行段宽度的试样在刚性模具上成 形。 国标GB/T15825.8、 GB/T24171.2、 ISO12004标准中规定， 需要用中岛式半球形Nakajima 或MK平顶型刚性模具作用下， 采用多种规格的试样进 行成形。 成形过程中， 试样承受不同的 平面应力， 应变观测区域主应变和次应变成不同 比例系数的增加， 对其中具体的一个观察 点， 其主应 变和次应 变描绘出来的轨 迹就是应 变路径。 发明内容 [0003]为解决现有技术中存在的问题， 提供一种可调节应变路径的成形性能检测装置及 其使用方法。 [0004]本发明是通过 下述技术方案来实现的： [0005]即一种可调节应变路径的成形性能检测装置， 包括凹模以及置于凹模正下方的支 撑座， 凹模和支撑座均呈圆环状， 支撑座中心处设有凸模， 支撑座上端面设有圆环状的压边 圈， 压边圈上设有四个沉孔， 沉孔内安设有镶块式拉延筋， 沉孔内壁与镶块式拉延筋之 间设 有拉延筋镶块套， 镶块式拉延筋内嵌入设有拉延筋摩擦条， 拉延筋摩擦条顶端高出压边圈 上端面。 [0006]本发明检测装置配备可更换的拉延筋模块， 以及十字形试样。 通过不 同的拉延筋 模块组合， 在成形试验机 设备压边力相同的情况， 产生多种拉延阻力效果， 并在此基础上成 形， 使十字形试样 中部观测区域承受的不同 比例系数的平面应力， 而产生相匹配应变路径 的平面应 变， 可方便用于对薄板材 料塑性变形应 变状态分析和成形极限测试。 [0007]本发明的进一步改进还有， 所述镶块式拉延筋截面形状为正多边形， 拉延筋镶块 套内壁截面形状与镶块式拉延筋截面形状相同。 正多边形设计便于准确安装镶块式拉延筋 安装， 省时省力， 便 于实现拉延筋摩擦条的方向精确性。 [0008]本发明的进一步改进还有， 所述凹模、 压边圈用于夹紧十字试样， 十字试样的每个 夹持段上下端面均各设有一个加强垫片。 可以确保在十字试样成形过程中， 变形主要发生 在中部， 防止 夹持段不在成形 过程中开裂。 [0009]本发明的进一步改进还有， 所述凹模顶端覆盖有复合垫片， 复合垫片包括聚乙烯 层和凡士林层。 [0010]本发明的进一步改进还有， 所述复合垫片包括3层 0.5mm的聚乙烯层和2层 0.5mm的 凡士林层。 该种形式的复合垫片是经试验验证的摩擦系 数极小的一种设计， 可以使十字试 样中部区域和凸模之间充分润滑。说　明　书 1/4 页 3 CN 115493930 A 3