本发明涉及金属板材性能测试领域,尤其涉及一种金属板材成形性能测试装置及测试方法。
背景技术:
1、随着汽车、家用电器等行业的快速发展,人们对产品的质量要求越来越高,加大了对各种高强度、成形性能良好的金属板材的需求。成形性良好的金属板材广泛应用于汽车车身、底盘等部位,由于这些部位的零件复杂程度较高,所以要求其具有良好的成形性能。
2、目前,评价金属板材成形性能的方法主要包括弯曲试验和扩孔试验,不同试验需要分别采用不同的试验装置独立进行。其中,扩孔试验主要是由锥头凸模推动开孔试样直至扩孔边缘裂纹产生,然后记录扩孔后的扩孔率。该试验对于扩孔边缘区域裂纹开始出现的判断尤为重要。而目前记录扩孔边缘区域裂纹开始出现的方式主要为人工肉眼检测,即:处于扩孔模具正上方的高速相机拍摄系统实时对扩孔过程进行记录,同时将图像视频传输到操作软件界面中供试验人员观看,当试验人员通过肉眼观看到扩孔边缘产生贯穿裂纹时,停止试验。
3、上述扩孔试验裂纹检测过程对人的反应能力有着非常高的要求,不同的人对边缘裂纹的开始出现的判断程度不一样,从而导致数据结果出现不一致性与不确定性,进而会影响金属板材扩孔成形性能的扩孔率评价准确性。且目前测定金属板材性能的各种试验分别在不同的试验装置上独立完成,需要多套模具安装调试,操作复杂,对试验人员的综合操作能力要求较高,且多套模具的成本较高。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种金属板材成形性能测试装置及测试方法,可以采用一套装置对金属板材进行弯曲试验和扩孔试验,降低了人工操作多套模具的复杂度,减少了开发多套模具的成本,且扩孔试验中可以通过目标检测组件检测孔边缘裂纹,从而控制扩孔凸模停止移动,停止扩孔,保证数据结果的一致性和准确性。
2、第一方面,提供了一种金属板材成形性能测试装置,所述装置包括:
3、复合凹模组件,包括弯曲凹模;
4、扩孔组件,包括扩孔凹模和压边圈,所述压边圈用于将金属板材压紧在所述扩孔凹模上;
5、复合凸模组件,位于所述复合凹模组件和所述扩孔组件之间,包括支撑件、弯曲凸模和扩孔凸模,所述弯曲凸模可拆卸的设置在所述支撑件的靠近所述弯曲凹模的一端,所述扩孔凸模可拆卸的设置在所述支撑件的靠近所述扩孔凹模的另一端;
6、驱动组件,包括与所述支撑件连接的第一驱动组件,所述第一驱动组件用于驱动所述弯曲凸模朝所述弯曲凹模所在方向移动,以使位于所述弯曲凹模上的金属板材弯曲成形成所需形状;或者用于驱动所述扩孔凸模朝所述扩孔凹模所在方向移动,以对位于所述扩孔凹模和所述压边圈之间的金属板材的中心孔扩孔;
7、目标监测组件,用于监测金属板材孔边缘裂纹的数据,并根据监测到的数据控制所述第一驱动组件停止驱动所述扩孔凸模朝所述扩孔凹模所在方向移动。
8、可选的,所述弯曲凹模上设有u形槽;
9、所述弯曲凸模包括本体和u弯上折弯块,所述本体与所述支撑件可拆卸连接,所述u弯上折弯块与所述本体可拆卸连接,用于将金属板材压至所述u形槽中。
10、可选的,所述复合凹模组件还包括v弯下折弯块,所述v弯下折弯块可拆卸的安装在所述u形槽中,用于将所述u形槽变为v形槽;
11、所述弯曲凸模还包括v弯上折弯块,所述v弯上折弯块与所述本体可拆卸连接,用于将金属板材压至所述v形槽中。
12、可选的,所述支撑件与所述弯曲凸模的本体螺纹连接,所述支撑件与所述扩孔凸模螺纹连接。
13、可选的,所述弯曲凹模的支撑面上还设有板材定位块。
14、可选的,所述第一驱动组件与所述支撑件通过第一连接梁连接,所述第一连接梁的中部具有用于容纳所述支撑件的螺纹孔,所述支撑件外部设有外螺纹,所述第一连接梁与所述支撑件螺纹连接。
15、可选的,所述驱动组件还包括第二驱动组件,所述第二驱动组件与所述压边圈连接,用于驱动所述压边圈朝靠近或远离所述扩孔凹模的方向移动。
16、可选的,所述驱动组件还包括控制器,所述控制器用于根据用户指令或接收到的控制指令控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件的启停和驱动方向。
17、可选的,所述目标监测组件包括:
18、数据采集模块,用于实时采集扩孔过程中金属板材孔边缘区域的图像数据;
19、数据处理模块,用于将采集到的图像数据输入到预先训练的边缘裂纹识别模型中,识别孔边缘区域刚出现裂纹时的图片,并在识别到孔边缘区域刚出现裂纹时的图片的同时,生成裂纹信号;
20、位置控制模块,用于获取所述裂纹信号,并生成第一控制指令发送至所述驱动组件,所述第一控制指令用于指示所述第一驱动组件停止驱动所述扩孔凸模朝所述扩孔凹模所在方向移动。
21、第二方面,提供了一种金属板材成形性能测试方法,其特征在于,采用如第一方面所述的金属板材成形性能测试装置,所述方法包括:
22、将金属板材放置在弯曲凹模上;
23、第一驱动组件驱动弯曲凸模朝所述弯曲凹模所在方向移动,以使位于所述弯曲凹模上的金属板材弯曲成形成所需形状;
24、根据所述金属板材的弯曲形状评价所述金属板材的弯曲成形性能;
25、将金属板材放置在压边圈上,由压边圈将金属板材压紧在扩孔凹模上;
26、所述第一驱动组件驱动扩孔凸模朝所述扩孔凹模所在方向移动,以对位于所述凸模和所述压边圈之间的金属板材的中心孔扩孔,同时由目标检测组件实时监测金属板材孔边缘裂纹的数据;
27、当目标检测组件监测到金属板材孔边缘刚出现裂纹时,控制所述第一驱动组件停止驱动所述扩孔凸模朝所述扩孔凹模所在方向移动,停止扩孔;
28、根据所述金属板材的扩孔率评价所述金属板材的翻边成形性能。
29、本发明实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
30、本发明实施例提供的一种金属板材成形性能测试装置及测试方法,可以采用一套装置对金属板材进行弯曲试验和扩孔试验。其中,弯曲凹模和弯曲凸模可以用于进行弯曲试验,扩孔凹模、扩孔凸模和压边圈可以用于进行扩孔试验。弯曲凸模和扩孔凸模集成在支撑件上,通过一个与支撑件相连的第一驱动组件即可驱动弯曲凸模或扩孔凸模移动,实现金属板材的弯曲或扩孔,降低了人工操作多套模具的复杂度,减少了开发多套模具的成本,且扩孔试验中可以通过目标检测组件检测孔边缘裂纹,从而控制扩孔凸模停止移动,停止扩孔,相比于人工肉眼检测裂纹,数据结果的一致性和准确性更好。
31、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
1.一种金属板材成形性能测试装置,其特征在于,所述装置包括:
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述弯曲凹模上设有u形槽;
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述复合凹模组件还包括v弯下折弯块,所述v弯下折弯块可拆卸的安装在所述u形槽中,用于将所述u形槽变为v形槽;
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述支撑件与所述弯曲凸模的本体螺纹连接,所述支撑件与所述扩孔凸模螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述弯曲凹模的支撑面上还设有板材定位块。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一驱动组件与所述支撑件通过第一连接梁连接,所述第一连接梁的中部具有用于容纳所述支撑件的螺纹孔,所述支撑件外部设有外螺纹,所述第一连接梁与所述支撑件螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述驱动组件还包括第二驱动组件,所述第二驱动组件与所述压边圈连接,用于驱动所述压边圈朝靠近或远离所述扩孔凹模的方向移动。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述驱动组件还包括控制器,所述控制器用于根据用户指令或接收到的控制指令控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件的启停和驱动方向。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述目标监测组件包括:
10.一种金属板材成形性能测试方法,其特征在于,采用如权利要求1至9任一项所述的金属板材成形性能测试装置,所述方法包括:
