模具压力中心测定装置的研究 -(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

本文章共2906字，分2页，当前第2页，快速翻页：

5 电桥的连接和测量
利用测量电桥（惠斯登电桥）相对桥臂应变相加、相邻桥臂应变相减的特性，将粘贴好的应变片分别接入动态电阻应变仪，即可测得压应变εy和弯曲应变εW，从而测得冲压力和压力中心偏移量[3]。

5.1 冲压力P的测量
测冲压力的电桥连接见图5。据上述应力分析，应变片R1测得的应变为：=εy εW；R3测得的应变为：=εy-εW；横向片R2、R4作为温度补偿片分别接入R1、R3的相邻桥臂，以消除因温度变化而引起的应变，则

式中，μ——泊松比。
据电桥相对桥臂应变相加、相邻桥臂应变相减的特性，则电桥测得的应变ε测为：

可知用图5电桥接桥方式，可以排除弯曲应变的影响，测得的只是压应变εy，且使测得量值放大2（1 μ）倍，提高了测量的灵敏度。
将图5电桥接入应变仪，即可测得测量应变ε测。由ε测即可计算出冲压力P。

式中，E──测量装置材料的弹性模量；F──测量装置应变片粘贴处的横截面积。

5.2 x方向压力中心偏移量ex的测量
测x方向压力中心偏移量ex可如图6接成半桥测量。

据ε测x及冲压力P，可计算出实际冲压力作用中心与理想的压力作用中心在x方向的偏距ex：

5.3 y方向压力中心偏移量ey的测量
测y方向压力中心偏移量ey可如图7接成半桥测量。由测得应变值e测y和冲压力P，计算出实际冲压力作用中心与理想压力中心在y方向的偏距ey：
ey=WEε测y/2P
据此，测得的冲压力即可作为模具强度、刚度设计及选用冲压设备的依据；测得的模具压力中心在x和y二个坐标方向的偏移距离ex和ey，就可以对模柄的位置进行修正，使模柄中心与模具冲压力中心重合。若模具压力中心与模柄中心重合，则ex和ey为零，图6、图7电桥的测量应变也应为零，即应变仪显示无应变。

6 测量装置的标定
测量装置的标定主要是做冲压力的标定，即标定出电阻应变仪测得的单位应变相当于多大的冲压力[1]。标定工作可在力学万能试验机上进行。由万能试验机对测量装置施加已知压力P标，用图5电桥连接，从电阻应变仪上读出标定应变值ε标，则标定系数K为：

当进行冲压力测量时，从电阻应变仪上读取测量应变ε测（微应变），只要将ε测乘以标定系数K，就可以得到所测冲压力P：
P=Kε测（N）

显然，用标定的方法计算冲压力比上述由ε测经力学公式计算要简便得多，且能排除诸如应变片粘贴位置精度、温度等线性误差的影响，从而提高测量的精度。

7 结束语
本文阐述的测量方法，可以应用于以下几方面：
（1）为冲压模具的结构设计、尺寸参数、精度参数的改进提供依据。
（2）为冲压模具在压力机上的安装调试提供依据。
（3）若冲压模具的结构（或特意设计）可以满足文述应变片布置、粘贴要求，则可以不用其他装置，直接在模具上粘贴应变片进行测量，以判别模具的工作质量，或进行安装调试，则效果更好。
用电阻应变片电测法测量力学参数，具有测量方便、精度较高的特点，应用于模具设计，可以提高模具质量。为适应不同量级的冲压力、提高测量的灵敏度，可相应设计测量装置测量部分的横截面积。
应变片一般可采用横向效应较小的箔式应变片。若要求灵敏度高，可采用半导体应变片，但其温度稳定性较差，且在测量较大应变时非线性较严重。
本方法可用于冲裁、弯曲、引伸等冲压工艺力学参数的测定。