用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具和使用方法
2023-08-11 13:46:46 2
專利名稱：用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具和使用方法
技術領域：
本發明專利涉及測量技術中所使用的夾具，更具體的說，本發明專利涉及一種用於金屬薄板和金屬箔的拉伸試驗專用夾具。
背景技術：
拉伸試驗又稱抗拉試驗，是用於測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗；它是材料機械性能試驗的基本方法之一，主要用於檢驗材料是否符合規定的標準和研究材料的性能指標，如強度指標和塑性指標。現有的拉伸試驗機所用的夾具與試樣通過穿孔銷連接，拉伸試驗機通過該穿孔銷將載荷傳遞到試樣上從而進行單向或雙向拉伸試驗，這種常規的夾具在板料厚度為1_以上的條件下能夠完成所需的拉伸試驗；當板料厚度比較薄時，特別是0.5mm以下的薄板甚至厚度達到0.1mm以下的金屬箔時，穿孔銷極易將試樣上的圓孔撕裂從而導致試驗失敗；另一方面，由於試樣厚度的變薄，拉伸試驗機施加的載荷方向與試樣的幾何中心位置不重合而容易產生偏心，由此造成對試驗精度產生影響，對於金屬箔試樣而言，由於存在著尺度效應，偏心造成的誤差的影響會更加顯著。本發明的一種新型的用於金屬薄板和金屬箔的拉伸試驗專用夾具一方面通過夾頭夾緊試樣提供的摩擦力提供試驗所需的載荷，保證實驗成功；另一方面將保證在整個試驗過程拉伸試驗機施加的載荷方向與試樣的幾何中心位置保持始終一致，保證拉伸過程中不會產生額外的轉矩、扭矩，保證試驗精度。
發明內容
本發明的目的是要克服上述現有技術中存在的不足，提供一種具有自對中性、可用於不同厚度的金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具。為了實現上述目的，本發明的用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具，其特徵在於:所述夾具由結構相同的上下夾頭和兩套導柱導套組成；上夾頭的上端部和下夾頭的下端部設有與拉伸機拉伸頭基座相連接的螺紋、上夾頭包括「T」型夾緊元件和小夾緊元件、兩幅螺栓螺母；上下夾頭在平行於試樣拉伸方向留有通孔，下夾頭通孔中裝上導套，上夾頭的通孔和導套通過導柱連接；上夾頭的下端部和下夾頭上端部一面的中間開有凹槽，凹槽的寬度與金屬薄板或金屬箔標準試樣的寬度相同，凹槽的深度大於金屬薄板或金屬箔標準試樣的厚度，小夾緊元件一面的中間設有與凹槽寬度相配合的長方體凸起，用於將金屬薄板或金屬箔標準試樣壓緊在凹槽內，「T」型夾緊元件凹槽兩側和小夾緊元件長方體凸起兩側在垂直於試樣拉伸方向都預留螺栓孔，通過兩組螺栓螺母穿過夾緊元件預開的孔將試樣夾緊。「T」型夾緊元件和小夾緊元件夾緊試樣的表面進行表面粗糙化處理，粗造化表面處理為現有技術，不是本發明的創新點，可採用雷射表面粗糙化處理方法、中國專利CN1438094A公開的「被處理物的表面粗糙化方法及用於該方法的裝置」等方法。
「T」型夾緊元件夾緊試樣接觸的表面與基座連接螺紋的中心線所在的沿金屬薄板或金屬箔標準試樣長度方向的水平平面錯開0.5_，通過增加墊片的方法來保證在整個試驗過程中不同厚度的試樣的幾何中心位置與拉伸試驗機施加的載荷方向始終保持一致。本發明的優點在於:I)保證試樣的自對中性，確保試樣與載荷方向一致，同時確保試樣在拉伸過程中不會發生扭轉；2)可以根據實際需要對各種材質、各種厚度的金屬板或金屬箔進行拉伸實驗；3)拉伸實驗所需要的載荷是通過夾頭與試樣之間的摩擦力提供的；4 )保證試樣在拉伸過程中不會產生額外的轉矩，確保實驗精度。
圖1是國標規定的樣品示意 圖2是本發明的總裝配 圖3是「Τ」型夾緊元件示意 圖4是小夾緊元件示意 圖5是「Τ」型夾緊元件三維 圖6是「Τ」型夾緊元件和小夾緊元件配合的三維示意 圖7是本發明的總裝配三維圖1 ;
圖8是本發明的總裝配三維圖2。附圖中:1-螺紋孔 2- 「T」型夾緊元件 3-小夾緊元件 4-螺栓 5-螺母6-導柱7-導套。
具體實施例方式由圖2所示，本發明專利衝壓鉚接模具的主要部件包括:上下夾頭各I個，兩套導柱6導套7 ;上夾頭與拉伸機拉伸頭基座相連接的螺紋1、上夾頭包括「T」型夾緊元件2和小夾緊元件3、二副螺栓4螺母5 ;下夾頭結構與上夾頭相同。其裝配關係是:上下兩個「T」型夾緊元件2通過螺紋孔I分別與與拉伸試驗機基座連接，導套7與下「T」型夾緊元件之2間是過盈配合，導柱6與上「T」型夾緊元件2之間是過盈配合，導柱6與導套7之間是間隙配合。具體裝配過程為:先將導套與下夾頭配合安裝，將導柱與上夾頭配合安裝，再將導套導柱相互配合安裝；整體裝配好後，由圖1、2、3、4所示，先將試樣放入「T」型夾緊元件2的凹槽內，再將小夾緊元件3的凸槽放入「T」型夾緊元件2的凹槽內，擰緊螺栓4螺母5將試樣夾緊在夾頭內；將上下夾頭與對應的拉伸機拉伸頭基座相互配合，最後將配合好的整體裝上拉伸機進行拉伸試驗。通過本發明的夾具,對厚度從0.02mm 0.5mm的不鏽鋼薄板(箔)、紫銅薄板(箔)和磷青銅薄板(箔)進行了拉伸試驗取得較好的效果，未發生傳統方式的夾具帶來的試樣上的圓孔撕裂從而導致試驗失敗和拉伸試驗機施加的載荷方向與試樣的幾何中心位置不重合而容易產生偏心問題。實驗證明本發明的用於金屬薄板和金屬箔的拉伸試驗機專用夾具可以適用於不同厚度不同材質的金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗。
權利要求
1.用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具，其特徵在於:所述夾具由結構相同的上下夾頭和兩套導柱導套組成；上夾頭的上端部和下夾頭的下端部設有與拉伸機拉伸頭基座相連接的螺紋，上夾頭和下夾頭各自包括一個「T」型夾緊元件、一個小夾緊元件和一幅螺栓螺母；「T」型夾緊元件在平行於試樣拉伸方向留有通孔，下夾頭中的「T」型夾緊元件通孔中裝上導套，上夾頭的的「T」型夾緊元件通孔和導套通過導柱連接；上夾頭的「T」型夾緊元件下端部和下夾頭的「T」型夾緊元件上端部一面的中間開有凹槽，凹槽的寬度與金屬薄板或金屬箔標準試樣的寬度相同，凹槽的深度大於金屬薄板或金屬箔標準試樣的厚度，小夾緊元件一面的中間設有與凹槽寬度相配合的長方體凸起，用於將金屬薄板或金屬箔標準試樣壓緊在凹槽內，「T」型夾緊元件凹槽兩側和小夾緊元件長方體凸起兩側在垂直於試樣拉伸方向都預留螺栓孔，通過兩組螺栓螺母穿過夾緊元件預開的孔將試樣夾緊。
2.如權利要求1所述的用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具，其特徵在於:「T」型夾緊元件和小夾緊元件夾緊試樣的表面進行表面粗糙化處理。
3.如權利要求1所述的用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具，其特徵在於:「Τ」型夾緊元件夾緊試樣接觸的表面與基座連接螺紋的中心線所在的沿金屬薄板或金屬箔標準試樣長度方向的水平平面錯開0.5mm。
4.用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具的使用方法，其特徵在於包括如下步驟:先將導套與下夾頭配合安裝，將導柱與上夾頭配合安裝，再將導套導柱相互配合安裝；整體裝配好後，先將金屬薄板或金屬箔的標準試樣放入「T」型夾緊元件的凹槽內，再將小夾緊元件的凸起放入「T」型夾緊元件的凹槽內，擰緊螺栓螺母將試樣夾緊在夾頭內；將上下夾頭與對應的拉伸機拉伸頭基座相互配合，最後將配合好的整體裝上拉伸機進行拉伸試驗；試驗過程中，通過增加墊片的方法來保證在整個試驗過程中不同厚度的試樣的幾何中心位置與拉伸試驗機施加的載荷方向始終保持一致。
全文摘要
本發明涉及一種用於金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗專用夾具。該夾具上下夾頭各1個，兩套導柱導套；上夾頭與拉伸機拉伸頭基座相連接的螺紋、上夾頭包括「T」型夾緊元件和小夾緊元件、二副螺栓螺母；下夾頭結構與上夾頭相同。上下夾頭在平行於試樣拉伸方向留有通孔，下夾頭通孔中裝上導套，上夾頭的通孔和導套通過導柱連接。上夾頭中「T」型夾緊元件和小夾緊元件在垂直於試樣拉伸方向都預留螺栓孔，通過兩組螺栓穿過夾緊元件預開的孔將試樣夾緊。本發明的拉伸夾具結構簡單，裝夾方便，克服了金屬薄板和金屬箔拉伸時的各種困難。
文檔編號G01N3/04GK103163019SQ20131006645
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者陳煒, 丁毅, 戴晨雨, 趙青, 陳志峰, 李志朋 申請人:江蘇大學