【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于板材成形极限研究的双轴拉伸试验，尤其涉及一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置。
技术介绍
1、成形性，是指金属板材经过塑性变形形成特定的形状而不出现缺陷的能力，是材料的机械特性的一个很重要的指标。19世纪末随着板材成形技术的发展，金属板材的成形性成为一个研究重点，随之出现了一系列用于评价金属板材成形性的方法。其中成形极限图(forming l imit d i agram,fld)是定量评估板料成形性最直接、最有效的方法，其概念最早是由kee l er提出，后经goodwi n拓展和完善而形成的。成形极限图表征的是材料发生局部颈缩或断裂前的极限变形能力，由从单向拉伸，经平面应变拉伸，到等双向拉伸线性应变路径下的极限主、次应变点构成。如果用一条曲线将这些极限应变点连接起来，就形成了一条成形极限曲线(forming l imit curve,flc)，成形极限曲线以下区域为塑性变形的安全区，成形极限曲线以上称为破裂区。由于成形极限图全面、直观、简洁的特性，它被广泛应用于判断复杂形状冲压件的工艺设计是否合理，对汽车车身覆盖件、结构件等零件的冲压生产进行指导和改进。
2、获取成形极限的实验法包括曲面法、平面法和双轴拉伸实验法，曲面法利用半球形凸模冲压材料直到试件出现颈缩或破裂，通过使用不同宽度的试件进行实验，以及改变试件与刚性半球形冲头之间的润滑状态，可以获取不同应变路径状态，但曲面法容易受曲率、摩擦和厚向应力的影响。平面法在曲面法的基础上进行改进，将半球形冲头改为平冲头，但平冲头与材料直
3、随着十字形双轴拉伸法的发展，双轴拉伸测试系统的开发已付出巨大的努力，根据实现双轴加载的机制，现有系统可分为三大类：(1)单机系统；(2)连杆机构附件；(3)其他。由mak i nde等人在1992年研制的液压双轴试验机，在两个个垂直方向上分别设置两对液压驱动器，对十字形试样进行双轴加载，在每个方向设置测力传感器和位移传感器。kuwabara等人在1998年研制了伺服液压双轴试验机，其组成结构和mak i nde研制试验机类似，不同之处在于液压驱动器上多了受电弓机构，它提高了加载控制精度。前两种试验机可以进行任意比例下应力控制，但属于单机控制系统，只适用于静态加载，对动态加载控制性提出了较高的要求。ferron等人(1992年)和fraunhofer等人(2005年)分别设计一套八连杆和四连杆机构的附加装置，把竖直方向的单轴驱动转化为水平方向的双轴驱动，即当液压万能实验机的压盘向下移动时，通过八和四个连杆将运动转化为两个不同方向的水平运动，从而对十字形试样施加双轴加载。设计双轴拉伸系统时存在一个难点是应变β在-0.5～1范围的试样测量区域实现不同的应变状态，如单轴(β＝-0.5)和等双轴(β＝1)，这是构成完成flcs所必需的。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术公开了现提出一种简易的基于双轴拉伸测试装置连杆比例调节的成形极限确定装置，配合其他加热及光学测量装置，对十字形试样进行双轴拉伸，得到合金材料的成形极限。
2、本专利技术提供了一种简易的基于双轴拉伸测试装置连杆比例调节的成形极限确定装置，双轴拉伸测试装置包括矩形框架、连杆一、旋转l型支座、连杆转轴、连杆二、活动连接板、拉伸活动圆轨、夹持端。双轴拉伸测试装置的工作原理为伺服电动缸带动左右两侧的拉伸活动圆轨向左右两边移动，经一系列连杆等的随行转动带动上下两侧的拉伸活动圆轨向上下移动，从而实现双轴拉伸。
3、进一步地，所述矩形框架主要其支撑固定作用，四个边各有开孔以供拉伸活动圆轨移动，从而实现对十字形试样的拉伸，并保持拉伸过程中十字形试样的中心始终保持位置不变，且整个十字形试样没有扭转始终保持在一个平面内；
4、进一步地，所述拉伸活动圆轨与伺服电动缸相连，伺服电动缸带动左右两侧的拉伸活动圆轨向左右两边移动，带动水平方向的活动连接板产生位移，从而实现对十字形试样水平方向的拉伸运动；
5、进一步地，所述连杆一和连杆二一端通过连杆转轴分别与竖直方向和水平方向的活动连接板相连，一端通过连杆转轴与旋转l型支座相连，水平方向上活动连接板的运动通过连杆二传递给旋转l型支座，旋转l型支座经过转动将运动传递给连杆一，连杆一再经转动将运动传递给竖直方向的活动连接板，从而推动竖直方向的活动连接板发生位移，实现十字形试样竖直方向的拉伸运动，进而实现对十字形试样的双轴拉伸；
6、进一步地，所述连杆一、连杆二和旋转l型支座是实现不同应变路径的主要零件，通过改变连杆一和连杆二的长度，以及旋转l型支座两条边的长度，可实现不同应变路径下的拉伸，以等双轴拉伸及平面拉伸为例，当连杆一、连杆二的长度比为1:1，旋转l型支座两条边的长度比为1:1时即可实现等双轴拉伸，当连杆一、连杆二的长度比为1:1.5,旋转l型支座两条边的长度为1:1.5时可实现平面拉伸。
7、本专利技术相较于已有技术相比，
8、优点有：1.该双轴拉伸测试装置与现有装置相比零件紧凑占地面积小，操作简易便于上手实操，结构简单成本低；
9、2.通过改变连杆和旋转l型支座的长度配比就可实现不同应变路径的拉伸，并且拆卸简单，易于操作；
10、3.该装置通过连杆联动框架随行运动将水平方向的单轴力转变为双轴力，从而实现对十字形试样的双轴拉伸，并且能够保证拉伸过程中十字形试样的中心始终不动，且试样不发生扭转变形始终保持在一个平面内。
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1.一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于，包括矩形框架（1）、连杆一（2）、旋转L型支座（3）、连杆转轴（4）、连杆二（5）、活动连接板（6）、拉伸活动圆轨（7）和夹持端（8）；所述矩形框架（1）竖直放置于实验平台上；所述矩形框架（1）的每端开孔，其中拉伸活动圆轨（7）穿过开孔和活动连接板（6）相连，活动连接板（6）的另一侧与夹持端（8）连接；所述左右两侧的拉伸活动圆轨（7）与伺服电动缸相连，带动水平方向的活动连接板（6）产生位移；其中每两个相邻的活动连接板（6）之间通过连杆一（2）、连杆二（5）和旋转L型支座（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于，所述连杆组件包括连杆一（2）、连杆二（5）、旋转L型支座（3）和连杆转轴（4）；其中连杆一（2）和连杆二（5）均通过连杆转轴（4）分别转动连接水平方向设置的活动连接板（6）和竖直方向设置的活动连接板（6）；其中旋转L型支座（3）的一端与连杆一（2）活动连接且另一端与连杆二（5）活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于双轴
4.根据权利要求2所述的一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于，水平方向上活动连接板（6）的运动通过连杆二（5）传递给旋转L型支座（3），旋转L型支座（3）经过转动将运动传递给连杆一（2），连杆一（2）从而带动竖直方向的活动连接板（6）运动，从而推动竖直方向的活动连接板（6）发生位移，实现十字形试样竖直方向的拉伸运动，进而实现对十字形试样的双轴拉伸。
5.根据权利要求2所述的一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于，所述连杆一（2）、连杆二（5）和旋转L型支座（3）是实现不同应变路径的主要零件，通过改变连杆一（2）和连杆二（5）的长度，以及旋转L型支座（3）两条边的长度，就可实现不同应变路径下的拉伸，以等双轴拉伸及平面拉伸为例，当连杆一（2）、连杆二（5）的长度比为1:1，旋转L型支座（3）两条边的长度为1:1时即可实现等双轴拉伸，当连杆一（2）、连杆二（5）的长度比为1:1.5，旋转L型支座（3）两条边的长度为1:1.5时可实现平面拉伸。
...【技术特征摘要】
1.一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于，包括矩形框架（1）、连杆一（2）、旋转l型支座（3）、连杆转轴（4）、连杆二（5）、活动连接板（6）、拉伸活动圆轨（7）和夹持端（8）；所述矩形框架（1）竖直放置于实验平台上；所述矩形框架（1）的每端开孔，其中拉伸活动圆轨（7）穿过开孔和活动连接板（6）相连，活动连接板（6）的另一侧与夹持端（8）连接；所述左右两侧的拉伸活动圆轨（7）与伺服电动缸相连，带动水平方向的活动连接板（6）产生位移；其中每两个相邻的活动连接板（6）之间通过连杆一（2）、连杆二（5）和旋转l型支座（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于，所述连杆组件包括连杆一（2）、连杆二（5）、旋转l型支座（3）和连杆转轴（4）；其中连杆一（2）和连杆二（5）均通过连杆转轴（4）分别转动连接水平方向设置的活动连接板（6）和竖直方向设置的活动连接板（6）；其中旋转l型支座（3）的一端与连杆一（2）活动连接且另一端与连杆二（5）活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于双轴拉伸设备连杆比例调节的成形极限确定装置，其特征在于：拉伸开始时...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑菁桦，江雅，宋文哲，陈意伟，范聪泽，单忠德，郑凯伦，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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