專利名稱：用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及測(cè)量技術(shù)中所使用的夾具，更具體的說，本發(fā)明專利涉及一種用于金屬薄板和金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具。
背景技術(shù)：
拉伸試驗(yàn)又稱抗拉試驗(yàn)，是用于測(cè)定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗(yàn)；它是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的基本方法之一，主要用于檢驗(yàn)材料是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和研究材料的性能指標(biāo)，如強(qiáng)度指標(biāo)和塑性指標(biāo)。現(xiàn)有的拉伸試驗(yàn)機(jī)所用的夾具與試樣通過穿孔銷連接，拉伸試驗(yàn)機(jī)通過該穿孔銷將載荷傳遞到試樣上從而進(jìn)行單向或雙向拉伸試驗(yàn)，這種常規(guī)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(yàn)；當(dāng)板料厚度比較薄時(shí)，特別是0.5mm以下的薄板甚至厚度達(dá)到0.1mm以下的金屬箔時(shí)，穿孔銷極易將試樣上的圓孔撕裂從而導(dǎo)致試驗(yàn)失??；另一方面，由于試樣厚度的變薄，拉伸試驗(yàn)機(jī)施加的載荷方向與試樣的幾何中心位置不重合而容易產(chǎn)生偏心，由此造成對(duì)試驗(yàn)精度產(chǎn)生影響，對(duì)于金屬箔試樣而言，由于存在著尺度效應(yīng)，偏心造成的誤差的影響會(huì)更加顯著。本發(fā)明的一種新型的用于金屬薄板和金屬箔的拉伸試驗(yàn)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(yàn)所需的載荷，保證實(shí)驗(yàn)成功；另一方面將保證在整個(gè)試驗(yàn)過程拉伸試驗(yàn)機(jī)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(huì)產(chǎn)生額外的轉(zhuǎn)矩、扭矩，保證試驗(yàn)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種具有自對(duì)中性、可用于不同厚度的金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述夾具由結(jié)構(gòu)相同的上下夾頭和兩套導(dǎo)柱導(dǎo)套組成；上夾頭的上端部和下夾頭的下端部設(shè)有與拉伸機(jī)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；上下夾頭在平行于試樣拉伸方向留有通孔，下夾頭通孔中裝上導(dǎo)套，上夾頭的通孔和導(dǎo)套通過導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)試樣的寬度相同，凹槽的深度大于金屬薄板或金屬箔標(biāo)準(zhǔn)試樣的厚度，小夾緊元件一面的中間設(shè)有與凹槽寬度相配合的長(zhǎng)方體凸起，用于將金屬薄板或金屬箔標(biāo)準(zhǔn)試樣壓緊在凹槽內(nèi)，“T”型夾緊元件凹槽兩側(cè)和小夾緊元件長(zhǎng)方體凸起兩側(cè)在垂直于試樣拉伸方向都預(yù)留螺栓孔，通過兩組螺栓螺母穿過夾緊元件預(yù)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(jìn)行表面粗糙化處理，粗造化表面處理為現(xiàn)有技術(shù)，不是本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)，可采用激光表面粗糙化處理方法、中國(guó)專利CN1438094A公開的“被處理物的表面粗糙化方法及用于該方法的裝置”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(biāo)準(zhǔn)試樣長(zhǎng)度方向的水平平面錯(cuò)開0.5_，通過增加墊片的方法來保證在整個(gè)試驗(yàn)過程中不同厚度的試樣的幾何中心位置與拉伸試驗(yàn)機(jī)施加的載荷方向始終保持一致。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:I)保證試樣的自對(duì)中性，確保試樣與載荷方向一致，同時(shí)確保試樣在拉伸過程中不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)；2)可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)各種材質(zhì)、各種厚度的金屬板或金屬箔進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)；3)拉伸實(shí)驗(yàn)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(huì)產(chǎn)生額外的轉(zhuǎn)矩，確保實(shí)驗(yàn)精度。


圖1是國(guó)標(biāo)規(guī)定的樣品示意 圖2是本發(fā)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(fā)明的總裝配三維圖1 ;
圖8是本發(fā)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(dǎo)柱7-導(dǎo)套。
具體實(shí)施例方式由圖2所示，本發(fā)明專利沖壓鉚接模具的主要部件包括:上下夾頭各I個(gè)，兩套導(dǎo)柱6導(dǎo)套7 ;上夾頭與拉伸機(jī)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(jié)構(gòu)與上夾頭相同。其裝配關(guān)系是:上下兩個(gè)“T”型夾緊元件2通過螺紋孔I分別與與拉伸試驗(yàn)機(jī)基座連接，導(dǎo)套7與下“T”型夾緊元件之2間是過盈配合，導(dǎo)柱6與上“T”型夾緊元件2之間是過盈配合，導(dǎo)柱6與導(dǎo)套7之間是間隙配合。具體裝配過程為:先將導(dǎo)套與下夾頭配合安裝，將導(dǎo)柱與上夾頭配合安裝，再將導(dǎo)套導(dǎo)柱相互配合安裝；整體裝配好后，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(nèi)，再將小夾緊元件3的凸槽放入“T”型夾緊元件2的凹槽內(nèi)，擰緊螺栓4螺母5將試樣夾緊在夾頭內(nèi)；將上下夾頭與對(duì)應(yīng)的拉伸機(jī)拉伸頭基座相互配合，最后將配合好的整體裝上拉伸機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。通過本發(fā)明的夾具,對(duì)厚度從0.02mm 0.5mm的不銹鋼薄板(箔)、紫銅薄板(箔)和磷青銅薄板(箔)進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)取得較好的效果，未發(fā)生傳統(tǒng)方式的夾具帶來的試樣上的圓孔撕裂從而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗和拉伸試驗(yàn)機(jī)施加的載荷方向與試樣的幾何中心位置不重合而容易產(chǎn)生偏心問題。實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明的用于金屬薄板和金屬箔的拉伸試驗(yàn)機(jī)專用夾具可以適用于不同厚度不同材質(zhì)的金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:所述夾具由結(jié)構(gòu)相同的上下夾頭和兩套導(dǎo)柱導(dǎo)套組成；上夾頭的上端部和下夾頭的下端部設(shè)有與拉伸機(jī)拉伸頭基座相連接的螺紋，上夾頭和下夾頭各自包括一個(gè)“T”型夾緊元件、一個(gè)小夾緊元件和一幅螺栓螺母；“T”型夾緊元件在平行于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(dǎo)套，上夾頭的的“T”型夾緊元件通孔和導(dǎo)套通過導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)試樣的寬度相同，凹槽的深度大于金屬薄板或金屬箔標(biāo)準(zhǔn)試樣的厚度，小夾緊元件一面的中間設(shè)有與凹槽寬度相配合的長(zhǎng)方體凸起，用于將金屬薄板或金屬箔標(biāo)準(zhǔn)試樣壓緊在凹槽內(nèi)，“T”型夾緊元件凹槽兩側(cè)和小夾緊元件長(zhǎng)方體凸起兩側(cè)在垂直于試樣拉伸方向都預(yù)留螺栓孔，通過兩組螺栓螺母穿過夾緊元件預(yù)開的孔將試樣夾緊。
2.如權(quán)利要求1所述的用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:“T”型夾緊元件和小夾緊元件夾緊試樣的表面進(jìn)行表面粗糙化處理。
3.如權(quán)利要求1所述的用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具，其特征在于:“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(biāo)準(zhǔn)試樣長(zhǎng)度方向的水平平面錯(cuò)開0.5mm。
4.用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具的使用方法，其特征在于包括如下步驟:先將導(dǎo)套與下夾頭配合安裝，將導(dǎo)柱與上夾頭配合安裝，再將導(dǎo)套導(dǎo)柱相互配合安裝；整體裝配好后，先將金屬薄板或金屬箔的標(biāo)準(zhǔn)試樣放入“T”型夾緊元件的凹槽內(nèi)，再將小夾緊元件的凸起放入“T”型夾緊元件的凹槽內(nèi)，擰緊螺栓螺母將試樣夾緊在夾頭內(nèi)；將上下夾頭與對(duì)應(yīng)的拉伸機(jī)拉伸頭基座相互配合，最后將配合好的整體裝上拉伸機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)；試驗(yàn)過程中，通過增加墊片的方法來保證在整個(gè)試驗(yàn)過程中不同厚度的試樣的幾何中心位置與拉伸試驗(yàn)機(jī)施加的載荷方向始終保持一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于金屬薄板或金屬箔的拉伸試驗(yàn)專用夾具。該夾具上下夾頭各1個(gè)，兩套導(dǎo)柱導(dǎo)套；上夾頭與拉伸機(jī)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(jié)構(gòu)與上夾頭相同。上下夾頭在平行于試樣拉伸方向留有通孔，下夾頭通孔中裝上導(dǎo)套，上夾頭的通孔和導(dǎo)套通過導(dǎo)柱連接。上夾頭中“T”型夾緊元件和小夾緊元件在垂直于試樣拉伸方向都預(yù)留螺栓孔，通過兩組螺栓穿過夾緊元件預(yù)開的孔將試樣夾緊。本發(fā)明的拉伸夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾方便，克服了金屬薄板和金屬箔拉伸時(shí)的各種困難。
文檔編號(hào)G01N3/04GK103163019SQ20131006645
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者陳煒, 丁毅, 戴晨雨, 趙青, 陳志峰, 李志朋 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)