一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验系统及其试验方法与流程

本发明涉及焊管检测装置，更具体地说，涉及一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验系统及其试验方法。

背景技术：

焊管在汽车零部件领域越来越广泛的使用，尤其在车身和底盘零部件中越来越多的使用到焊管，将焊管通过冷成型或者液压成型的方式制成零部件，从而来增加车身和底盘的强度及刚度。

而采用冷成型或者液压成型的工艺，对焊管本身的质量就提出了更高的要求，因此针对焊管成品的质量就需进行相关的质量检测，才能在后道工序中使用。目前对焊管成品的质量检测通常是采用扩口试验，如图1所示，该实验采用平稳地对圆锥形顶芯1施加力使其压入焊管2试样端部进行扩口，直至达到所要求的外径,扩口期间圆锥形顶芯1的轴线应与焊管2试样的轴线一致,对扩口试验结果评定要依据产品标准的要求而定。

但是，使用上述的扩口试验来检测焊管成品的质量后，仍然在后道工序中出现大量焊管焊缝开裂等严重缺陷，从而造成大量的不合格品而无法使用。因此，上述的扩口试验已不能满足针对焊管焊缝的质量检测，需要一种可以满足后道工序复杂的成型性能要求的检测系统和方法。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验系统及其试验方法，能够确保焊管焊缝质量检测的合格率，从而满足后道工序成型性能的要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验系统，包括万能试验机，还包括杯凸试验模具和数据采集处理单元，杯凸试验模具设于万能试验机上，数据采集处理单元与杯凸试验模具相连接；

所述杯凸试验模具包括凸模、凸模座、凹模和压边圈，凸模座的底部设于万能试验机上，凸模设于凸模座的顶部，压边圈套设于凸模上，凹模设于压边圈的上方；

所述凸模的底部连于凸模座的顶部，凸模的顶部设置呈球面状，用以冲顶焊管的焊缝位置；

所述的数据采集处理单元包括数据采集模块、计算机模块和显示模块，数据采集模块与杯凸试验模具相连，用以采集每次试验的数据，数据采集模块又通过数据线与计算机模块相连，将试验数据传输至计算机模块，计算机模块用以处理试验数据，并试验数据处理结果显示在显示模块上。

所述的万能试验机包括加力单元、测力单元和记录处理单元。

所述的凸模直径为20±0.05mm。

所述的压边圈为圆环形状，其内圈套设于凸模上。

所述的凹模的凹腔与凸模相适配。

另一方面，一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验方法，包括以下步骤：

s1.将焊管沿纵向方向进行剖切，形成片体状，并需保留焊缝位置进行检测；

s2.将杯凸试验模具固定在万能试验机的检测平台上，打开万能试验机的操作界面；

s3.将剖切的焊管片体放置在杯凸试验模具的凹模和压边圈之间；

s4.启动万能试验机向下加载压力，使得凹模也向下施压，焊管片体上焊缝位置与凸模接触，直至焊管片体破裂后，停止万能试验机；

s5.导出试验数据，并观察焊管片体的外观形貌，焊缝沿焊管纵向开裂为不合格，焊缝沿焊管径向开裂为合格。

所述的步骤s3中，焊管片体在放置时，焊管片体上的焊缝中心位置与凸模中心对齐。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验系统及其试验方法，还具有以下几点有益效果：

1.本发明适用于批量生产，监控实时生产质量情况，且检测时间短，检测结果明显，容易判断；

2.本发明能够快速的判定当前生产的焊管质量水平是否满足后续成型性能的要求。

附图说明

图1是现有扩口试验的示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明杯凸试验模具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图2和图3所示，本发明所提供的一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验系统，包括万能试验机3，还包括杯凸试验模具4和数据采集处理单元，为了便于能够在生产现场的操作，将杯凸试验模具4直接万能试验机3上，利用万能试验机3的压力完成杯凸试验，数据采集处理单元与杯凸试验模具4相连接，能够直接采集数据，并计算显示杯凸试验的参数和结果。

较佳的，所述杯凸试验模具4包括凸模401、凸模座402、凹模403和压边圈404，凸模座402的底部安装固定在万能试验机3上，凸模401的底部连接在凸模座402的顶部，而凸模401的顶部设置呈球面形状，压边圈404套设于凸模401上，压边圈404为圆环形状，其内圈套设于凸模401上，凹模403设于压边圈404的上方，为了适用于杯凸试验模具4，采用的焊管试验件5为曲面，主要针对管径尺寸在30～70mm，管壁厚3mm以下的焊管，将焊管试验件5切割成片状，并放置在凹模403和压边圈404之间，使得凸模401顶部的球面能够冲顶焊管试验件5的焊缝位置。

较佳的，所述的凸模401直径为20±0.05mm，压边圈404的内圈直径为33±0.1mm，凹模403的凹腔直径为27±0.05mm，且凹腔与凸模401相适配，上述的凸模401、压边圈404的内圈和凹模403的凹腔为同心设置。

较佳的，所述的数据采集处理单元包括数据采集模块、计算机模块和显示模块，数据采集模块与杯凸试验模具4相连，用以采集每次试验的数据，数据采集模块又通过数据线与计算机模块相连，将试验数据传输至计算机模块，计算机模块用以处理试验数据，并试验数据处理结果显示在显示模块上。

较佳的，所述的万能试验机3包括加力单元、测力单元和记录处理单元，加力单元主要由电机和减速系统构成动力驱动系统，通过主机横梁带动附具上下移动，实现试样的加荷和卸载，测力单元主要由负荷传感器进行测量，横梁的位移通过光电编码器测量，数据信号经过控制器实现数据采集、处理和屏幕显示。

本发明所提供的一种检测焊管焊缝质量的杯凸试验方法，包括以下步骤：

s1.将焊管沿纵向方向进行剖切，形成片体状，即为焊管试验件5，并需保留焊管试验件5上的焊缝位置进行检测；

s2.将杯凸试验模具4固定在万能试验机3的检测平台上，并打开万能试验机3的操作界面；

s3.将剖切焊管片体的焊管试验件5放置在杯凸试验模具4的凹模403和压边圈404之间，且焊管试验件5上的焊缝位置需对应在压边圈404的内圈和凹模403的凹腔之间；

s4.启动万能试验机3向下加载压力，使得凹模403也同时向下施压，带动焊管试验件5与压边圈404也向下运行，使得焊管试验件5上的焊缝位置与凸模401接触，直至凸模401将焊管试验件5顶开裂后，再停止万能试验机3；

s5.导出试验数据，并观察焊管试验件5的外观形貌，若焊管试验件5上的焊缝沿焊管纵向开裂则判定为焊管不合格，若焊管试验件5上的焊缝沿焊管径向开裂则判定为焊管合格。

较佳的，所述的步骤s3中，将焊管试验件5放置在凹模403和压边圈404之间时，焊焊管试验件5的焊缝中心位置需与凸模401的中心对齐。

综上所述，通过本发明来检测判定焊管焊缝的质量非常适用于生产现场，能够快速有效的检测出焊管质量是否符合后续成型性能的要求，同时又解决监控无法满足使用需求的问题，并且在实际的使用过程中，显著减少了因传统检测手段漏检出的焊缝质量不良的问题。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。