1.一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:采用该电辅助成形极限测试方法的金属板材电辅助成形极限测试装置,包括电脉冲发生器、固定于万能试验机工作台面上的支撑筒体(1)、固定连接于万能试验机动力输出端并同轴设置于支撑筒体(1)内的球顶凸模(2),所述支撑筒体(1)的顶面上固定连接有绝缘板(3),绝缘板(3)的顶面上固定设置有由若干个电极片(4)组成的电极板,所述电极片(4)的数量为偶数,并在绝缘板(3)的顶部均匀分布,相邻两个所述电极片(4)之间设置有可拆卸地连接于绝缘板(3)顶面上的绝缘压块(7);
电极板的顶部设置有环形压板(5),环形压板(5)通过扭矩螺栓(6)紧固设置于支撑筒体(1)上,待测试的板件(100)夹持于电极板和环形压板(5)之间;
当电极片(4)按照不同的数量和分布位置划分为两组时,一组同时与电脉冲发生器的一个输出电极连接,另一组同时与电脉冲发生器的另一个输出电极连接时,球顶凸模(2)的顶部表面绝缘,可实现板件(100)在成形过程中整体均匀通电或不均匀通电;
当电极片(4)中的全部或部分同时与电脉冲发生器的一个输出电极连接,球顶凸模(2)与脉冲发生器的另一个输出电极连接时,球顶凸模(2)的顶部表面通电,板件(100)在成形过程中,仅与球顶凸模(2)顶部表面相接触的区域局部通电;
该电辅助成形极限测试方法包括以下步骤:
S1、将支撑筒体(1)固定连接在万能试验机的工作台面上,将球顶凸模(2)的底部杆端固定连接在万能试验机的动力输出端;
S2、旋松扭矩螺栓(6),使扭矩螺栓(6)与支撑筒体(1)分离,将环形压板(5)从电极板上移除,将待测试的板件(100)放置在电极板上,再将环形压板(5)放置在板件(100)的上方,而后使扭矩螺栓(6)再次螺纹连接于支撑筒体(1)上,使板件(100)位于电极板和环形压板(5)之间并处于非紧固态;
S3、根据板件(100)的形状和测试类型,选择整体通电模式,使板件(100)在成形过程中整体均处于通电状态,或选择局部通电模式,使板件(100)在成形过程中仅与球顶凸模(2)的顶部表面相接触的部分通电;
S4、电脉冲发生器工作,向板件(100)输入预设频率的脉冲电流,至板件(100)的热能到达平衡值,旋紧扭矩螺栓(6)使环形压板(5)将板件(100)紧压紧固;
S5、万能试验机驱动球顶凸模(2)上行,球顶凸模(2)以预设压力冲压板件(100)的底面,直至板件(100)发生破裂,测试结束。
2.根据权利要求1所述的一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:所述电极片(4)的侧面设置有半圆缺口,半圆缺口的侧面底部设置有压边台阶,所述绝缘压块(7)的侧面设置有与半圆缺口相匹配的半圆凸起,半圆凸起的顶面边缘设置有与压边台阶相匹配的压边凸缘。
3.根据权利要求2所述的一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:所述绝缘压块(7)的中部开设有通孔,所述扭矩螺栓(6)贯穿于通孔内。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:所述环形压板(5)的底面固定设置有压边凸起(51)。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:所述支撑筒体(1)和环形压板(5)均采用绝缘材料制成,或表面均设置有绝缘层。
6.根据权利要求1所述的一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:在步骤S4之前,先进行通电测试,保证试验过程的安全性和可靠性。
7.根据权利要求1所述的一种金属板材电辅助成形极限测试方法,其特征在于:在步骤S4中,板件(100)的热能到达平衡值的通电时间t由下式计算得出:;
其中,I为电流,Re为电阻,t为通电时间,α为对流系数,A为试样的标测部分的表面积,ΔT为试样的温度增加, 为热导率,S为试样的标测部分的横截面积,为试样的长度,Cp为热容,m为试样的质量。