线材弯曲韧性实验机

摘要

本实用新型提供一种线材弯曲韧性实验机，其包括均设置在工作面上的用于夹紧固定线材的夹具和用于推动线材弯曲的第一压弯部，所述第一压弯部设置在平行于工作面转动的摆动部上。该线材弯曲韧性实验机通过夹具实现对线材的夹紧，通过设置在摆动部上的第一压弯部实现对露出夹具的自由端的弯折，从而模拟活塞环绕制过程中线材的压弯过程，确认线材在达到绕制要求的压弯角度下是否会发生脆性断裂。从而得到快速评估线材用于活塞环绕制过程的弯曲韧性可用性的结论。

说明书

技术领域

本实用新型涉及线材性能检测技术领域，具体涉及一种线材弯曲韧性实验机。

背景技术

线材绕制工艺是发动机活塞环的主要成型工艺之一。现有的绕制活塞环的线材根据其热处理工艺的不同可以分为高韧性线材与低韧性线材，对于低韧性线材，在较小的压弯角度下，其受力部就会发生断裂。为了保证低韧性的线材在活塞环绕制时不会发生断裂。需要在绕制前首先确认活塞环线材的韧性满足绕制要求。

现有技术中，为了确认线材是否满足绕制要求，需要采样，通过拉伸实验确定其力学性能，最后估计是否能被用于绕制生产。反应时间慢，不能做到在现场的快速检测。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的测量过程复杂，反应时间慢的问题，本申请提供一种可在生产现场快速测量、实时获取结果的线材弯曲韧性实验机。

本申请的技术方案提供一种线材弯曲韧性实验机，其包括均设置在工作面上的用于夹紧固定线材的夹具和用于推动线材弯曲的第一压弯部，所述第一压弯部设置在平行于工作面转动的摆动部上。

具体的，所述摆动部的转动支点在工作面内的投影位于所述夹具的线材出口一侧。

具体的，所述摆动部上还设置有在工作面内与第一压弯部相对布置的第二压弯部。

具体的，所述第一压弯部、所述第二压弯部上均设置有在工作面内自由转动的轴承。

具体的，所述线材弯曲韧性实验机平行于工作面设置有用于标识摆动部转动角度的角度刻度，所述摆动部上还设置有手柄。

具体的，所述摆动部上还设置有角度传感器，所述第一压弯部上设置有压力传感器。

本申请的线材弯曲韧性实验机，通过夹具实现对线材的夹紧，通过设置在摆动部上的第一压弯部实现对露出夹具的自由端的弯折，从而模拟活塞环绕制过程中线材的压弯过程，定性的确认线材在达到绕制要求的折弯角度下是否会发生脆性断裂。从而可以在生产现场作为快速评估线材用于活塞环绕制过程的弯曲韧性的定性结论。

附图说明

图1为本申请的实施例1的示意图；

图2为本申请的实施例2的俯视图；

图3为本申请的实施例3的侧视示意图；

图4为实施例3中实验数据的压力/角度-时间曲线。

W:线材S:工作面1:夹具2:摆动部3:第一压弯部4:第二压弯部8:底座9:轴承7:压力传感器O:转动支点11:狭槽21:手柄W1:自由端22:角度传感器23:驱动电机

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系的与连接关系，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

图1为本申请的实施例1的示意图。其为该线材弯曲韧性实验机的侧向示意图，于底座8上固定有夹具1，夹具1中间开有狭槽11，该狭槽11用于容置夹紧线材W。第一压弯部3设置在摆动部2上，第一压弯部3与夹具1设置在同一工作面S内。第一压弯部3固定在摆动部2上，摆动部2能够平行于第一压弯部3转动，以带动第一压弯部3能够在工作面S内转动。摆动部2的转动支点O设置在夹具1所在位置，因此在摆动部2转动时，其转动角度与线材W的转动角度基本一致。通过摆动部2摆动预定的角度使线材W被摆动相同的角度，若在该预定角度内线材W没有发生断裂，则可以说明线材W能够被弯曲至该角度内，对应的可以用于绕制模具上绕制活塞环。

图2为本申请的实施例2的俯视图。相比上述实施例1，实施例2具有与第一压弯部3相对布置于摆动部2上的第二压弯部4，第一压弯部3与第二压弯部4之间的缝隙用于通过线材W的自由端，并且第一压弯部3与第二压弯部4均设置有轴承9，从而保证第一压弯部3与第二压弯部4均与线材W的自由端自由接触，而避免产生沿线材W方向的摩擦力影响弯曲条件。在平行于工作面S的底座8上设置有用于指示弯曲角的刻度。

在手动操作下，将摆动部2调整至第一压弯部3与第二压弯部4位于狭槽11的延长线上，即弯曲角度的零位位置。将线材W置于夹具1的狭槽11内，并向摆动部2一侧伸出其自由端W1。该自由端W1穿过第一压弯部3与第二压弯部4的缝隙。手持持手柄21向一侧掰动，则摆动部2绕图中转动支点O转动，为了减少以摆动部2的转角代替自由端W1的弯曲角的误差，转动支点O应优选设置在狭槽11的自由端W1出口一侧。其上的第一压弯部3与第二压弯部4同时发生位移，将压迫自由端W1向一侧弯曲，在其弯曲时，若自由端W1与第一压弯部3或者第二压弯部4发生沿自由端W1方向的相对位移，则轴承9将发生转动，以免自由端W1与第一压弯部3和第二压弯部4之间的摩擦力影响测量结果。一方面，可以根据绕制模具的压模弯曲角度设定摆动部2的预定弯曲角以模拟实际绕环过程下的弯曲状态，并保持20～60秒，若线材W未发生断裂，则可见其弯曲韧性满足活塞环绕制要求。当然在实际生产中，设置合适的安全系数，将摆动部2的预定弯曲角设置为稍大于实际绕制时的值，也是常用的加严管控的手段。在实施例2中，由于设置有分别位于自由端W1两侧的第一压弯部3与第二压弯部4，因此可以向图中箭头所示的方向双向弯曲。

图3为本申请的实施例3的侧视示意图。实施例3将实施例2中的手动测量弯曲韧性的过程设置成由设备自动运行。其通过固定于底座8上的驱动电机23驱动摆动部2在工作面S内绕转动支点O转动。驱动电机23与摆动部2之间通过联轴器联接。此外，在摆动部2上还设置有同轴随动的角度传感器22，本实施例中角度传感器22使用常见的光栅角度编码器。在摆动部2上设置的第一压弯部3同样设置自由转动的轴承9，区别在于，为了获取轴承9的受力状态，轴承9的内圈固定在压力传感器7上，从而通过压力传感器7获取轴承9的受力。

设备运行状态下，将线材W放入夹具1中，使其自由端W1伸出第一压弯部3。控制装置控制驱动电机23转动，则摆动部2带动第一压弯部3绕转动支点O转动，即推动自由端W1在工作面S内发生弯曲。转动过程中，驱动电机23的角度值与压力传感器7的压力值均被传输至控制装置。可以通过压力与角度的时间曲线精确地判断线材W的弯曲韧性。图4为实验过程中所采集到的经滤波处理后的某一活塞环的压力/角度-时间曲线。在第16.7秒，第一压弯部3上的受力突然下降，说明此时自由端W1发生断裂，对应的弯曲角度为39.2度。因此可以说明线材W在该实验对应的绕制弯曲的条件下其最大绕制时弯曲角度不能超过39度。实际中，会留出一定的安全余量，因此，实际采用的工艺参数往往比该测得值更小。

上述内容仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。