帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊的製作方法

2023-05-07 13:46:51 1

本實用新型涉及一種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊，主要運用於塑料管材拉伸性能測定。

背景技術：

GB/T 8804.2-2003 《熱塑性塑料管材 拉伸性能測定 第2部分 硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗衝聚氯乙烯(PVC-HI)管材》標準規定：公稱外徑小於或等於110mm規格的管材，應將截取的樣條在適宜的溫度和壓力下加熱一定時間，壓平後制樣然後再進行拉伸試驗。

GB/T 8804.3-2003《熱塑性塑料管材 拉伸性能測定 第3部分 聚烯烴管材》標準規定：壁厚小於等於5mm的管材應採用啞鈴型試樣進行拉伸試驗。試樣安裝在夾具並連在試驗機上，使試樣的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合，試樣應夾緊，使它相對於夾具儘可能不發生位移。

傳統的拉伸試驗用夾具夾持面均是平面，這種夾具適用於夾持面是平面的樣條。然而對於小管徑（32、40、50）的聚烯烴（PE）管材，採用普通夾具夾持試樣時，試樣夾持端弧度非常大，拉伸夾具與試樣接觸面小，彎曲的樣條與夾持面不匹配，拉伸過程中經常會出現曲線抖動，試樣滑脫的情況。

而從管材上切下的試片帶有弧度，需要對試樣加熱加壓，制樣過程費時且繁瑣。同時在加熱加壓過程中，產品的物理狀態極易發生改變，不能真實反映產品的物理性能。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊，它適用於帶弧度管材拉伸試驗，有效解決小管徑聚烯烴管材拉伸過程中曲線抖動，試樣滑脫的問題，同時省去小管徑聚氯乙烯管材的加熱壓平過程，大大縮短制樣時間，提高試驗效率，節約人力物力成本。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊，它包括左右兩個楔形塊，兩個楔形塊相貼合接觸，兩個楔形塊的接觸面分別設計成凹面和凸面。

所述凹面和凸面的表面均設有鋸齒。

與現有技術相比，這種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊具有以下優點：

這種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊將兩個鍥形塊中間部位分別設計成凹面和凸面，鍥形塊接觸表面加工出鋸齒，能夠更好的貼合在有弧度的啞鈴型拉伸試樣夾持位置。從而帶來以下優點：

1、無需再對試樣進行加熱加壓，防止試樣在制樣過程中內部物理狀態改變，影響對產品品質的判定。

2、縮短制樣時間，提高實驗效率，節約成本。

3、夾具與試樣充分接觸，有效解決了拉伸過程中試樣滑脫，拉伸曲線抖動的問題。

因此，應用本實用新型可以大大縮短制樣時間，提高試驗效率，節約人力物力成本，特別適用於熱塑性塑料管材製造、機械加工與檢測領域的使用，具有積極的推廣意義。

附圖說明

圖1為本實用新型帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊的結構示意圖。

圖2為圖1的仰視圖。

圖3為圖2的A-A剖視圖。

圖4為ϕ50 PVC管材試樣拉伸曲線（加熱壓平試樣+普通夾具）。

圖5為ϕ50 PVC管材試樣拉伸曲線（未壓平試樣+帶弧度夾具）。

圖6為ϕ50 PE管材試樣拉伸曲線（普通夾具）。

圖7為ϕ50 PE管材試樣拉伸曲線（帶弧度夾具）。

其中：楔形塊1、凹面2、凸面3、鋸齒4。

具體實施方式

參見圖1至圖3，本實用新型涉及一種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊，包括左右兩個楔形塊1，兩個楔形塊1相貼合接觸，兩個楔形塊1的接觸面分別設計成凹面2和凸面3，凹面2和凸面3的弧長可根據不同的標準管徑（如管徑為50、75、90、110）進行設計,選取的是對應圓上的一段劣弧，所述凹面2和凸面3的表面均開設鋸齒4，鋸齒4可以為任意形狀或方向，但優選為有規律、有間距的鋸齒，凹面2和凸面3的鋸齒4之間用於夾住待試驗的管材，鋸齒4可以用來增加咬合力（摩擦力），可以牢牢固定有弧度的管材試樣。

這種帶弧度管材拉伸試驗用夾具的夾持塊使用時安裝在夾具的楔形腔中，當轉動夾具手柄，通過彈簧帶著楔形塊上升時，兩個楔形塊分開，從而可以將待試驗的啞鈴型樣條裝入兩個楔形塊之間，隨後鬆開手柄，彈簧將楔形塊向下壓，將樣條緊緊固定，鍥形塊表面設計的鋸齒保證樣條與夾具之間不發生滑移。

參見圖4和圖5，分別表示PVC管材拉伸曲線中，拉力和位移的關係，經過計算發現兩種方法得出的拉伸屈服強度結果無顯著性差異，採用「未壓平試樣+帶弧度夾具」不僅可以省去複雜費時的加熱壓平處理過程，節省制樣時間和成本，而且能得到穩定一致的拉伸曲線，真實地反映了管材的拉伸性能，值得大力推廣。

參見圖6和圖7，分別表示PE管材拉伸曲線中，拉力和位移的關係，經過計算發現兩種方法得出的斷裂伸長率結果無顯著性差異，說明在保證實驗結果一致的前提下，該夾具能有效解決曲線抖動（甚至試樣滑脫）的現象。