一種剪切試驗夾具的製作方法

2023-06-10 00:21:31 1

本發明屬於材料機械性能試驗技術領域，具體的說，是涉及一種可實現剪切試驗的夾具。

背景技術：

剪切試驗能夠測定材料在剪切力作用下的抗力性能，是材料機械性能試驗的基本試驗方法之一，主要用於測試承受剪切載荷的零件和材料。剪切試驗夾具是剪切試驗最基本也是最重要的組成部分。

目前在測試過程中，隨著試驗的剪切力不斷增大，夾具受到的作用力也不斷增大，由此出現較多問題；1.夾具本身不能調節位置，2.夾具無法依據試樣尺寸調節裝卡範圍，造成試樣在試驗過程中鬆動，試驗數據產生誤差。

技術實現要素：

本發明要解決的是目前剪切試驗夾具不能調節位置和裝卡範圍的技術問題，而提供一種新型的剪切試驗夾具，可以隨試樣尺寸進行夾持段、剪切位置及剪切厚度的調節，提高試驗加載力、穩定性和可靠性，保證試驗過程中試樣不會發生鬆弛現象。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種剪切試驗夾具，包括用於固定連接在試驗機上的固定連接平臺，所述固定連接平臺頂面設置有通長的t形截面凹槽，該t形截面凹槽內設置有t形螺母，用於通過夾具位置調整螺栓連接夾具底座；

所述夾具底座包括相互垂直的平板部和立板部，所述夾具底座的平板部設置有螺紋孔，用於安裝所述夾具位置調整螺栓，所述夾具位置調整螺栓底端探伸到所述固定連接平臺的t形截面凹槽並旋入t形螺母中，用於調整所述夾具底座在所述固定連接平臺上的位置並鎖定；所述夾具底座的立板部中間設置有螺紋孔，用於通過夾具上下調整螺栓連接試樣夾頭；

所述試樣夾頭包括相互垂直的立板部和平板部，所述試樣夾頭的立板部下部中間設置豎向的長條孔，該長條孔與所述夾具底座的立板部的螺紋孔對齊並依次穿接夾具上下調整螺栓，所述夾具上下調整螺栓用於調整試樣夾頭的立板部相對於夾具底座的立板部的位置並鎖定；

所述試樣夾頭的立板部上部中間設置有螺栓孔，用於安裝試樣厚度調整螺栓，所述試樣厚度調整螺栓用於調整剪切試樣厚度並鎖定；所述試樣夾頭的平板部中部設置有螺栓孔，用於安裝試樣壓緊微調螺栓，所述試樣壓緊微調螺栓用於微調剪切試樣厚度並鎖緊；

剪切試樣放在在所述夾具底座的立板部頂面，後面抵靠於所述試樣夾頭的立板部，並被所述試樣夾頭的平板部壓緊；剪切試樣由安裝在試驗機輸出軸上的一體式剪切壓刀施加剪切壓力。

優選地，所述夾具底座的平板部在其與立板部的銜接處設置有防護凸臺，所述防護凸臺位於所述一體式剪切壓刀下方。

優選地，所述夾具底座的平板部底面設置有定位凸臺，該定位凸臺嵌入所述固定連接平臺的t形截面凹槽。

優選地，所述夾具底座的立板部背面兩側設置有卡邊條，用於將所述試樣夾頭定位卡入。

優選地，所述上下調整螺栓外部設置有手柄。

本發明的有益效果是：

本發明在現有的試驗設備基礎上對以往夾具進行改進，打破了剪切試驗對試樣要求嚴格的常規做法，將夾具做成可調節式結構且調節操作便捷有效，能夠針對不同尺寸情況調節夾具夾持試樣的位置、大小及厚度，從而拓展了試樣的測試範圍；同時該夾具利用螺栓鎖緊連接，不僅省去複雜的操作流程，而且試驗過程中不易出現鬆動情況，穩定性高。本發明提出了剪切夾具可調節性、緊固性和可靠性的新思路，非常適於推廣應用。

附圖說明

圖1是本發明所提供的剪切試驗夾具的立體結構示意圖；

圖2是本發明所提供的剪切試驗夾具的主視圖；

圖3是本發明所提供的剪切試驗夾具的側視圖；

圖4是固定連接平臺的結構示意圖；

圖5(a)是夾具底座的側視圖，圖5(b)是夾具底座的主視圖，圖5(c)是夾具底座的俯視圖，圖5(d)是夾具底座的立體結構示意圖；

圖6是試樣夾頭的結構示意圖；

圖7是剪切試樣的結構示意圖；

圖8是本發明所提供的剪切試驗夾具與試樣的裝配結構示意圖。

上述圖中：1：一體式剪切壓刀；2：試樣壓緊微調螺栓；3：試樣夾頭；

4：試樣厚度調整螺栓；5：夾具上下調整螺栓；6：夾具底座；7：夾具位置調整螺栓；

8：固定連接平臺；9：剪切試樣。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的內容、特點及效果，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下：

如圖1至圖3所示，本實施例提供了一種剪切試驗夾具，主要由固定連接平臺8、夾具底座6、試樣夾頭3、一體式剪切壓刀1四部分構成，並配合有夾具位置調整螺栓7、夾具上下調整螺栓5、試樣厚度調整螺栓4、試樣壓緊微調螺栓2實現可調式夾具構造。

如圖4所示，固定連接平臺8位於剪切試驗夾具的底部，其主體為圓形平臺狀結構。固定連接平臺8底面設置有四個螺紋孔，用於將剪切試驗夾具固定連接到試驗機上。固定連接平臺8頂面設置有通長的t形截面凹槽，用於通過t形螺母和夾具位置調整螺栓7將夾具底座6調整到位並固定於固定連接平臺8頂面。

如圖5(a)至圖5(d)所示，夾具底座6包括相互垂直的平板部和立板部，平板部在其與立板部的銜接處設置有防護凸臺。夾具底座6的平板部與固定連接平臺8固定連接，中間設置有螺紋孔，用於安裝夾具位置調整螺栓7，夾具位置調整螺栓7底端探伸到固定連接平臺8的t形截面凹槽並旋入t形螺母中，帶動t形螺母在固定連接平臺8的t形截面凹槽中滑動，可以調整夾具底座6在固定連接平臺8上的相對位置，從而實現調整所夾持的剪切試樣9與一體式剪切壓刀1的相對位置，剪切位置調整到位後擰緊夾具位置調整螺栓7即完成鎖定。夾具底座6的平板部底面還可以設置一個圓柱形的定位凸臺，該定位凸臺嵌入固定連接平臺8的t形截面凹槽，可以在夾具位置調整螺栓7鎖緊時起到防止偏移的作用。夾具底座6的立板部頂面用於放置剪切試樣9，背面兩側設置有卡邊條，用於方便的將試樣夾頭3定位卡入。夾具底座6的立板部中間設置有螺紋孔，用於安裝夾具上下調整螺栓5。防護凸臺為長條形並位於一體式剪切壓刀1下方，起到在一體式剪切壓刀1對剪切試樣9施加剪切壓力後保護和支撐一體式剪切壓刀1的作用，可以避免一體式剪切壓刀1下壓過程中因壓力過大而衝壞固定連接平臺8。

如圖6所示，試樣夾頭3包括相互垂直的立板部和平板部，其中的立板部用於支靠剪切試樣9，其中的平板部用於壓緊剪切試樣9。試樣夾頭3的立板部下半部分中間位置設置有一個豎向的長條孔，該長條孔與夾具底座6的立板部上的螺紋孔對齊，用於使夾具上下調整螺栓5依次穿過長條孔和該螺紋孔。通過上下移動試樣夾頭3的立板部相對於夾具底座6的立板部的位置，可以根據剪切試樣9的大小調整夾持區段，夾持大小調整到位後擰緊上下調整螺栓5即完成鎖定，上下調整螺栓5外部還可以設置有手柄方便旋擰操作。試樣夾頭3的立板部上半部分中間位置設置有兩個螺栓孔，用於安裝試樣厚度調整螺栓4，利用上下調整螺栓5將剪切試樣9安裝完成後，可以通過剪切試樣9背部的試樣厚度調整螺栓4進行剪切試樣9厚度的調節。試樣夾頭3的平板部中部設置有兩個螺栓孔，用於安裝試樣壓緊微調螺栓2，厚度調節後可以通過試樣壓緊微調螺栓2進行微調以將剪切試樣9進行進一步的調整鎖緊。可見，背部的上下調整螺栓5起到大範圍調節剪切試樣9的作用，而上部的壓緊微調螺栓2能夠達到細微調節鎖緊剪切試樣9的目的。

一體式剪切壓刀1用於做剪切試驗時安裝在試驗機的輸出軸上，在安裝調整固定好剪切試樣9後，對剪切試樣9施加剪切壓力。

如圖7和圖8所示，利用本發明的剪切試驗夾具進行剪切試驗，按照如下步驟操作：

1)調試好疲勞試驗機，打開試驗軟體。

2)將兩個長度為20mm，寬度為19mm，厚度為3.5mm的板材用膠水粘貼在一起，製成剪切試樣9，如圖7所示；膠水的厚度為0.2mm，粘貼面長度為6mm。

3)將夾具上下調整螺栓5擰開，將剪切試樣9放置夾具底座6上，根據剪切試樣9的大小調節試樣夾頭3位置，調節至試樣夾頭3的平板部抵住剪切試樣9，鎖緊夾具上下調整螺栓5；調節試樣厚度調整螺栓4將螺釘接觸面抵住剪切試樣9平面；將試樣壓緊微調螺栓2進行調整直至鎖緊剪切試樣9；調節夾具位置調整螺栓7，使夾具底座6移動至剪切試樣9位於一體式剪切壓刀1要施加壓力的位置，鎖緊夾具位置調整螺栓7。

4)將一體式剪切壓刀1伺服至剪切試樣9接觸面的0.1mm處，如圖8所示。

5)設置實驗方案，開始試驗。

儘管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬於本發明的保護範圍之內。