一种拉挤模具中压力分布的在线测量系统的制作方法

技术特征：
1.一种拉挤模具中压力分布的在线测量系统，其特征在于，所述在线测量系统包括拉挤模具、待成型构件、第一金属带、第二金属带和拉力测量装置，所述待成型构件夹持在所述拉挤模具的两个槽底之间，两条金属带均设置在所述待成型构件与所述拉挤模具的其中一侧槽底之间，所述第一金属带的一侧表面与所述待成型构件接触、另一侧表面与所述第二金属带的一侧表面接触，所述第二金属带的另一侧表面与所述拉挤模具的槽底接触；所述第一金属带的厚度远小于所述待成型构件且位置固定，所述第二金属带的厚度小于所述第一金属带，所述第二金属带沿着牵引方向的第一端与所述拉挤模具的边缘齐平、相对的第二端连接所述拉力测量装置，其中厚度方向是垂直于槽底表面的方向，牵引方向是从第一端指向第二端的方向；通过所述在线测量系统在线测量所述拉挤模具中的压力分布的方法包括：在按照牵引拉挤速度v生产所述待成型构件的过程中，通过所述拉力测量装置按照所述牵引拉挤速度v沿着牵引方向同步向外拉动所述第二金属带直至完全拉出至所述拉挤模具的外部，根据拉动过程中所述拉力测量装置采集到的拉力确定所述拉挤模具内的压力分布，所述拉挤模具内的压力分布指示所述拉挤模具内不同位置处的压力。2.根据权利要求1所述的在线测量系统，其特征在于，所述第一金属带的宽度w1与所述拉挤模具的槽底的宽度相等，所述第一金属带沿着牵引方向的长度大于所述拉挤模具的长度l，所述第二金属带的宽度w2不超过所述第一金属带的宽度w1，宽度方向是槽底表面上垂直于牵引方向的方向。3.根据权利要求2所述的在线测量系统，其特征在于，当所述第二金属带的厚度小于预定阈值时，所述第二金属带的宽度w2小于或等于所述第一金属带的宽度w1；当所述第二金属带的厚度超过所述预定阈值时，所述第二金属带的宽度w2等于所述第一金属带的宽度w1。4.根据权利要求1所述的在线测量系统，其特征在于，通过所述在线测量系统在线测量所述拉挤模具中的压力分布的方法还包括：在生产所述待成型构件之前，通过所述拉力测量装置沿着牵引方向向外拉动所述第二金属带，基于拉动所述第二金属带所需的拉力f
r0
确定所述第二金属带受到的初始压力p0；则根据拉动过程中所述拉力测量装置采集到的拉力结合所述初始压力确定所述拉挤模具内的压力分布。5.根据权利要求4所述的在线测量系统，其特征在于，所述第二金属带受到的初始压力其中l是所述拉挤模具沿着牵引方向的长度，w2是所述第二金属带的沿着槽底表面上垂直于牵引方向的宽度方向上的宽度，是所述第二金属带与所述第一金属带之间的摩擦系数，是所述第二金属带与所接触的所述拉挤模具的槽底之间的摩擦系数。6.根据权利要求5所述的在线测量系统，其特征在于，所述根据拉动过程中所述拉力测量装置采集到的拉力确定所述拉挤模具内的压力分布，包括：基于拉动过程中所述拉力测量装置采集到的若干个拉力拟合得到位置拉力曲线f
p
(x)，位置拉力曲线f
p
(x)表示拉力随着拉出长度x的变化曲线，0≤x≤l，l是所述拉挤模具沿着牵引方向的长度；
基于位置拉力曲线f
p
(x)结合的表达式确定所述拉挤模具内的压力分布p(x)。7.根据权利要求6所述的在线测量系统，其特征在于，所述基于拉动过程中所述拉力测量装置采集到的若干个拉力拟合得到位置拉力曲线f
p
(x)，包括：在拉动过程中采集若干个不同拉出长度x时的拉力，并基于采集到的若干个不同拉出长度x时的拉力拟合得到位置拉力曲线f
p
(x)。8.根据权利要求6所述的在线测量系统，其特征在于，所述基于拉动过程中所述拉力测量装置采集到的若干个拉力拟合得到位置拉力曲线f
p
(x)，包括：在拉动过程中采集不同拉动时间t时的拉力，并基于采集到的若干个不同拉动时间t时的拉力拟合得到时间拉力曲线f
p
(t)，时间拉力曲线f
p
(t)表示拉力随着拉动时间t的变化曲线；结合拉出长度x＝vt的关系将时间拉力曲线f
p
(t)转换为所述位置拉力曲线f
p
(x)。9.根据权利要求6所述的在线测量系统，其特征在于，所述基于位置拉力曲线f
p
(x)结合的表达式确定所述拉挤模具内的压力分布p(x)，包括：对的表达式关于x求导数得到导数关系式为或者对拟合得到的位置拉力曲线f
p
(x)进行数值微分并代入所述导数关系式，得到所述拉挤模具内的压力分布p(x)。

技术总结
本发明公开了一种拉挤模具中压力分布的在线测量系统，涉及复合材料加工成型技术领域，该系统在待成型构件与拉挤模具的其中一侧槽底之间设置两条金属带，在按照牵引拉挤速度生产待成型构件的过程中，通过拉力测量装置按照相同的牵引拉挤速度沿着牵引方向同步向外拉动第二金属带直至完全拉出至拉挤模具的外部，根据拉动过程中拉力测量装置采集到的拉力确定拉挤模具内的压力分布；该系统根据摩擦力与压力成正比的关系设计，通过增加两条金属带以及拉力测量装置，通过实验测量结合物理定律公式转换的方法，可以简单准确得到拉挤模具内的压力分布，对设备无需做出改动，且测量结束后可方便地立即去除增设的金属带和拉力测量装置，对生产影响很小。对生产影响很小。对生产影响很小。


技术研发人员：陆萌 何庆浩 薛晓丽 叶林
受保护的技术使用者：江苏集萃复合材料装备研究所有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/6/28