一种组合式摩擦磨损测试装置 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明属于金属塑性成形技术设备领域，尤其涉及一种组合式摩擦磨损测试装置。背景技术：2.目前，冲压成形过程中，板料与模具之间的摩擦，是板料成形、成形件和模具损伤和磨损的重要影响因素，研究板料与模具之间的摩擦和磨损，对提高板料冲压成形的质量有重要意义，因此有必要设计合理的实验测试装置对材料之间的摩擦开展研究。3.在板料成形中，特别是冷成形，模具和工件表面容易出现磨损与粘结现象，严重影响成品质量。掌握材料的磨损规律并预测材料在不同工况下的磨损特性，以此改善加工工艺，控制摩擦、减少磨损、改善润滑性能，可节约能源和原材料，缩短设备的维修时间和延长其使用寿命。此外，随着超声振动辅助技术的发展，超声辅助冲压的相关研究也越来越多。4.但，目前常用实验装置有传统的摩擦实验装置、板条拉伸实验装置、拉延筋实验装置、u形弯曲实验装置、扭转装置以及磨损实验仪，这些摩擦磨损测试装置的结构复杂且价格比较昂贵。技术实现要素：5.本技术实施例的目的在于提供一种组合式摩擦磨损测试装置，旨在解决如何测试工件在预定条件下的摩擦系数并简化组合式摩擦磨损测试装置结构的问题。6.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：7.提供一种组合式摩擦磨损测试装置，其包括：8.定位结构，包括平铺设置的固定板；9.夹持结构，包括两相对设置的夹持座，两所述夹持座均连接所述固定板的同一侧板面，并共同形成能够夹持工件的夹持槽；以及10.施力结构，包括能够沿水平方向施加第一作用力的横向施力组件以及能够沿竖直方向施加第二作用力的纵向施力组件；11.其中，其中一所述夹持座水平滑接所述固定板并施加有预定值的所述第一作用力，并朝另一所述夹持座压紧所述工件；所述第二作用力具有预定值并施加于所述工件，且驱动所述工件沿竖直方向移动。12.在一些实施例中，所述横向施力组件包括连接所述固定板的锁位件以及具有弹性恢复力并抵接对应的所述夹持座的弹性件，所述弹性件能够产生预定量的压缩变形，且所述锁位件用于使所述弹性件保持压缩变形。13.在一些实施例中，所述锁位件包括相对所述夹持座设置的锁位板、连接所述固定板的锁位座以及一端滑动连接所述锁位座的调节杆，所述弹性件的两端分别抵接所述夹持座和所述锁位板，所述调节杆的另一端抵接所述锁位板并相对所述锁位座滑动预定距离，以调节所述锁位板与所述夹持座的间距。14.在一些实施例中，所述弹性件为管簧，所述定位结构还包括横向导杆，所述横向导杆的一端连接所述锁位件，所述横向导杆的另一端内套于所述管簧并连接对应的所述夹持座。15.在一些实施例中，各所述夹持座均开设有导向孔，所述横向导杆的一端延伸并位于两所述导向孔内。16.在一些实施例中，所述夹持座包括滑动连接所述固定板的座本体以及可拆卸地连接所述座本体的模具镶块，两所述模具镶块相对设置并能够夹持所述工件。17.在一些实施例中，所述模具镶块开设有加热孔，所述组合式摩擦磨损测试装置还包括设置于所述加热孔内并用于加热所述工件的加热棒。18.在一些实施例中，所述定位结构还包括连接所述夹持座的限位组件，所述限位组件包括与所述夹持座具有预定间距的限位板以及连接所述限位板与所述夹持座的连接件；各所述夹持座均连接有所述限位组件。19.在一些实施例中，所述组合式摩擦磨损测试装置还包括超声振动结构以及连接所述超声振动结构和所述固定板的支撑架。20.在一些实施例中，两所述夹持座均水平滑动连接所述固定板，所述固定板对应所述夹持槽的位置开设有避让槽，所述避让槽的两侧槽壁均开设有滑槽，所述夹持座的两端分别滑动设置于两所述滑槽；所述定位结构还包括定位件，所述定位件用于将两所述夹持座均固定连接至所述固定板，所述第二作用力朝上施加于所述工件。21.本技术的有益效果在于：组合式摩擦磨损测试装置包括定位结构、夹持结构和施力结构，通过将两夹持座均连接固定板，至少其中一夹持座滑动连接固定板，横向施力组件对夹持座施加第一作用力，竖向施力组件向工件施加第二作用力，从而可以测试和分析工件在预定条件下的摩擦系数，且组合式摩擦磨损测试装置结构简单、成本低。附图说明22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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它的附图。23.图1是本技术实施例提供的组合式摩擦磨损测试装置的立体结构示意图；24.图2是图1的组合式摩擦磨损测试装置的爆炸示意图；25.图3是图2的夹持座的爆炸示意图；26.图4是图1的组合式摩擦磨损测试装置的正视示意图。27.其中，图中各附图标记：28.100、组合式摩擦磨损测试装置；101、超声振动结构；102、支撑架；10、定位结构；11、固定板；12、定位件；121、定位螺栓；122、定位座；20、夹持结构；21、夹持座；211、座本体；212、模具镶块；213、加热棒；214、定位槽；200、工件；30、施力结构；31、横向施力组件；314、锁位件；311、锁位座；312、调节杆；313、锁位板；315、弹性件；32、竖向施力组件；111、避让槽；112、滑槽；126、螺纹定位孔；23、夹持槽；316、刻度标尺；40、限位组件；41、连接件；42、压板；13、横向导杆；214、导向孔；具体实施方式29.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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发明，并不用于限定本技术。30.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。31.请参阅图1至图3，本技术实施例提供了一种组合式摩擦磨损测试装置100，其包括定位结构10、夹持结构20以及施力结构30。可以理解的是，本实施例中提供的组合式摩擦磨损测试装置100能够对工件200在预定条件下进行摩擦系数的测试，以及进行磨损情况的测试，并通过分析摩擦磨损情况，而改进冷冲压加工工艺，以提高板料冲压的质量。可选地，本实施例中，工件200为具有预定厚度和预定重量的板料。32.请参阅图1至图3，可选地，定位结构10包括平铺设置的固定板11，固定板11可以由金属材料制成并具有一定的结构强度，固定板11平铺设置从而具有上表面和下表面。33.请参阅图1至图3，可选地，夹持结构20包括两相对设置的夹持座21，两所述夹持座21均连接所述固定板11的同一侧板面，并共同形成能够夹持工件200的夹持槽23。本实施例中，两夹持座21均连接于固定板11的下板面，夹持槽23位于固定板11的下方。两夹持座21至少有一个夹持座21水平滑动连接固定板11，另一夹持座21固定连接固定板11；或两夹持座21均水平滑动连接于固定板11的下板面，两夹持座21能够沿固定板11的下表面水平滑动，其中一个夹持座21通过结构件而与固定板11固定连接。可以理解的是，在外力的作用下，两夹持座21能够水平夹紧位于两夹持座21之间的工件200。34.可选地，施力结构30包括能够沿水平方向施加第一作用力的横向施力组件31以及能够沿竖直方向施加第二作用力的纵向施力组件；其中一所述夹持座21水平滑接所述固定板11并施加有预定值的所述第一作用力，并朝另一所述夹持座21压紧所述工件200，而另一夹持座21固定连接固定板11；所述第二作用力具有预定值并施加于所述工件200，且驱动所述工件200沿竖直方向移动。可选地，竖向施力组件32可以为万能拉伸试验机，其可以对工件200施加第二作用力，并实时记录第二作用力的大小。可以理解的是，本实施例中，由于工件200的质量比较小，从而在进行摩擦系数分析时，可以忽略工件200质量的影响。35.可选地，第一作用力记为f1，第二作用力记为f2。根据摩擦原理，工件200的两侧板面分别受到两夹持座21的摩擦力，其中摩擦力记为f，工件200与夹持座21之间的摩擦系数记为μ。36.根据摩擦力的计算公式：f＝f1*μ，2f＝f2，μ＝f2/2f1，从而可以实现对工件200摩擦系数的测试和分析。37.本实施例提供的组合式摩擦磨损测试装置100包括定位结构10、夹持结构20和施力结构30，通过将两夹持座21均连接固定板11，至少其中一夹持座21滑动连接固定板11，横向施力组件31对夹持座21施加第一作用力，竖向施力组件32向工件200施加第二作用力，从而可以测试和分析工件200在预定条件下的摩擦系数，且组合式摩擦磨损测试装置100结构简单、成本低。38.可以理解的是，通过滑动夹持座21，可以调节夹持槽23的槽宽，从而适配不同厚度的工件200。39.可选地，第一作用力的方向和第二作用力的方向请参阅图4所示。40.请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述横向施力组件31包括连接所述固定板11的锁位件314以及具有弹性恢复力并抵接对应的所述夹持座21的弹性件315，所述弹性件315能够产生预定量的压缩变形，且所述锁位件314用于使所述弹性件315保持压缩变形。41.可选地，通过弹性件315发生不同大小的弹性形变，从而可以实现对夹持座21施加不同大小的第一作用力，从而测试工件200在不同的第一作用力下的摩擦系数和磨损情况。可以理解的是，根据夹持座21所需施加的第一作用力的大小，使弹性件315发生预定的弹性形变，锁位件314抵接弹性件315并使弹性件315保持该变形量，从而对夹持座21施加稳定的第一作用力。42.请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述锁位件314包括相对所述夹持座21设置的锁位板313、连接所述固定板11的锁位座311以及一端滑动连接所述锁位座311的调节杆312，所述弹性件315的两端分别抵接所述夹持座21和所述锁位板313，所述调节杆312的另一端抵接所述锁位板313并相对所述锁位座311滑动预定距离，以调节所述锁位板313与所述夹持座21的间距。43.请参阅图1至图3，可选地，锁位板313和夹持座21之间的间距与弹性件315所需要发生的弹性形变适配，即锁位板313和夹持座21之间的间距增大，弹性件315的弹性形变减少；锁位板313和夹持座21之间的间距减少，弹性件315的弹性形变增大。可选地，调节杆312为螺栓，锁位座311上开设有螺纹孔，调节杆312的外螺纹段螺锁于螺纹孔内，且通过转动调节杆312，可以调节锁位板313与夹持座21之间的间距，从而调节弹性件315的形变量。44.可选地，夹持座21上还设置有刻度标尺316，所述刻度标尺316用于度量和表征弹性件315的形变量，从而便于快速获取弹性件315的形变量。45.可以理解的是，弹性件315可以设置多个，各弹性件315间隔布置。46.请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述弹性件315为管簧，所述定位结构10还包括横向导杆13，所述横向导杆13的一端连接所述锁位件314，所述横向导杆13的另一端内套于所述管簧并连接对应的所述夹持座21。可选地，通过设置横向导杆13可以实现对管簧的定位，并提高管簧弹性形变的稳定性，以及提高第一作用力的准确性。47.各管簧处均设置有横向导杆13，各管簧分别外套各横向导杆13。48.请参阅图1至图3，在一些实施例中，各所述夹持座21均开设有导向孔214，所述横向导杆13的一端延伸并位于两所述导向孔214内。可以理解的是，横向导杆13和导向孔214的配合，可以引导夹持座21滑动，提高了夹持座21滑动的便利性，且在夹持座21滑动至刚刚接触工件200时，通过转动调节杆312，是弹性件315开始向夹持座21施加第一作用力。49.请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述夹持座21包括滑动连接所述固定板11下的座本体211以及连接所述座本体211的模具镶块212，两所述模具镶块212相对设置并能够夹持所述工件200。50.可选地，座本体211上开设有定位槽214，模具镶块212部分可拆卸地连接于定位槽214，部分位于夹持座21并抵接工件200，通过更换不同的模具镶块212，可以测试和分析工件200在不同材料下的摩擦系数和磨损情况。51.请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述模具镶块212开设有加热孔，所述组合式摩擦磨损测试装置100还包括设置于所述加热孔内并用于加热所述工件200的加热棒213。52.可选地，通过工件200加热模具镶块212，可以测试工件200和模具镶块212在不同温度下的摩擦系数和磨损情况。加热棒213为电加热棒213，其可以将模具镶块212加热至预定温度，从而实现不同温度下的摩擦和磨损测试。53.请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述定位结构10还包括连接所述夹持座21的限位组件40，所述限位组件40包括与所述夹持座21具有预定间距的限位板以及连接所述限位板与所述夹持座21的连接件41；各所述夹持座21均连接有所述限位组件40。54.请参阅图1至图3，可选地，工件200的两端分别被两压板42压紧于夹持座21上，且工件200横跨夹持槽23，从而可以对工件200进行u形冲压测试，模拟工件200在不同条件下的冲压。连接件41也可以为螺栓，可以在座本体211的下表面开设螺纹孔，压板42上对应螺纹孔的位置开设通孔，从而通过连接件41可以将压板42螺锁于座本体211上，且工件200的两端分别压紧和定位于两座本体211。55.在一些实施例中，所述组合式摩擦磨损测试装置100还包括超声振动结构101以及连接所述超声振动结构101和所述固定板11的支撑架102。支撑架102的一端连接固定板11的上表面，支撑架102的另一端连接超声振动结构101，超声振动结构101能够产生超声振动，并将超声振动传递至工件200。超声振动施加于工件200或模具镶块212，从而组合式摩擦磨损测试装置100可以进行超声振动下的摩擦力、摩擦系数、磨损、表面损伤的相关实验测量。56.请参阅图4，在一些实施例中，两所述夹持座21均水平滑动连接所述固定板11，所述固定板11对应所述夹持槽23的位置开设有避让槽111，所述避让槽111的两侧槽壁均开设有滑槽112，所述夹持座21的两端分别滑动设置于两所述滑槽112；所述定位结构10还包括定位件12，所述定位件12用于将两所述夹持座21均固定连接至所述固定板11，所述第二作用力朝上施加于所述工件200，以使工件200模拟进行u形冲压。57.可选地，定位件12包括定位螺栓121以及连接固定板11一端的定位座122，定位螺栓121可以设置多个，且固定板11的上板面还开设有连通滑槽112的螺纹定位孔126，各座本体211至少对应设置一螺纹定位孔126，本实施例中，任一座本体211对应设置四个螺纹定位孔126。定位螺栓121于固定板11的上表面处螺锁于螺纹定位孔126并抵接夹持座21，以限制夹持座21沿滑槽112滑动。58.请参阅图4，可选地，其中一定位螺栓121的一端螺纹连接定位座122，该定位螺栓121的另一端抵接夹持座21，从而通过定位螺栓121可以限制对应的夹持座21沿背离锁位件314的方向移动，且通过转动定位螺栓121可以驱动对应的夹持座21滑动。59.可选地，通过调节两夹持座21之间的间距，或者更换模具镶块212，可实现不同成形尺寸、不同模具材料，不同板料厚度、不同温度，不同振动条件下的u形件冲压成形表面损伤/磨损实验的模拟和测试。60.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。









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