一種拉伸試驗(yàn)夾具及使用該夾具的拉伸試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種拉伸試驗(yàn)夾具及使用該夾具的拉伸試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬板材力學(xué)試驗(yàn)參數(shù)的準(zhǔn)確性是影響金屬材料有限元模擬質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。拉伸試驗(yàn)是材料力學(xué)性能測試中最常見試驗(yàn)方法之一，而其中的夾具是最基本也是最重要的設(shè)備之一。在拉伸試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)中，板材的材料力學(xué)性能參數(shù)是通過從板材上直接截取弧形試樣進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)而獲得的。對于金屬板材直接在拉伸試驗(yàn)機(jī)上試驗(yàn)的過程中，拉伸試驗(yàn)夾具很難保證試樣的受力方向跟拉伸方向在同一直線上，試樣在拉伸過程中產(chǎn)生偏心力，致使拉伸試驗(yàn)獲得的材料參數(shù)不準(zhǔn)確，得到的力學(xué)性能參數(shù)與真實(shí)值存在較大偏差，以致傳統(tǒng)的試驗(yàn)夾具在拉伸試驗(yàn)過程中存在較多問題:1、夾具在長時(shí)間使用后，容易出現(xiàn)位置偏移或松動，導(dǎo)致拉伸力不能垂直作用在試樣上面；2、試樣與夾具在受拉伸力的作用下容易發(fā)生相對運(yùn)動或運(yùn)動趨勢，干擾了拉伸力，影響測試結(jié)果；3、傳統(tǒng)夾具往往都是各試驗(yàn)臺上特定的夾具，由于不同的材料其力學(xué)性能不同，大都采用單向拉伸試驗(yàn)參數(shù)確定材料塑性性能，簡單易行。
[0003]中國專利文獻(xiàn)CN202614598U (公告日為2012年12月19日)公開了一種高強(qiáng)度鋼板拉伸輔助夾緊裝置，包括夾持頭，夾持頭的尾部設(shè)有向后延伸的尾部固定端，尾部固定端上為與拉伸試驗(yàn)機(jī)的拉力牽引端緊固連接的帶防滑凸棱的凸緣；夾持頭的頭部設(shè)有向前開口的U形鉗口，U形鉗口內(nèi)設(shè)有上下相對布置的壓塊，并在U形鉗口的兩側(cè)鉗臂上設(shè)有沿上下方向?qū)虼┭b在兩壓塊上的定位銷及頂緊在兩壓塊的相背側(cè)的壓緊螺栓，定位銷可拆穿裝在U形鉗口的兩側(cè)鉗臂上，兩壓緊螺栓分別沿上下方向旋裝在U形鉗口的兩鉗臂上，以在使用時(shí)，通過兩壓緊螺栓的相對擰緊來保證兩壓塊相對頂緊在板材試樣的兩側(cè)板面上，并在此過程中，定位銷將對兩壓塊的相對頂緊起到導(dǎo)向作用，保證兩壓塊不會出現(xiàn)偏斜。但在兩壓塊夾緊板材試樣后，板材試樣施加在壓塊上的反作用壓緊力會通過壓緊螺栓作用在U形鉗口的鉗臂上，即板材試樣會通過壓塊和壓緊螺栓將U形鉗口的兩側(cè)鉗臂的懸伸部位相背頂壓，使得板材試驗(yàn)在夾緊裝置上的夾緊可靠性、穩(wěn)定性不能得到保證。同時(shí)，為保證壓塊對板材試樣足夠的壓緊力，就需要提高鉗臂自身的強(qiáng)度，從而對夾持頭的材質(zhì)、機(jī)械性能等要有較高的要求，這樣將增大了夾持頭的制造難度和制造成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種提高夾持可靠性的拉伸試驗(yàn)夾具，同時(shí)還提供了一種使用該拉伸試驗(yàn)夾具的拉伸試驗(yàn)裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型中拉伸試驗(yàn)夾具的技術(shù)方案如下:
[0006]拉伸試驗(yàn)夾具，包括夾持頭，夾持頭的尾部設(shè)有用于連接在拉伸試驗(yàn)機(jī)的拉力牽引端上的尾部固定端，夾持頭的頭部設(shè)有向前開口的鉗口，鉗口兩側(cè)的鉗臂分別為與尾部固定端一體或固定連接的固定鉗臂及與固定鉗臂相對布置的活動鉗臂，活動鉗臂和固定鉗臂之間設(shè)有用于將活動鉗臂向固定鉗臂壓緊、以將板材試樣夾緊在活動鉗臂和固定鉗臂之間的壓緊機(jī)構(gòu)。
[0007]壓緊機(jī)構(gòu)包括沿固定鉗臂和活動鉗臂相對方向設(shè)置的緊固螺栓，緊固螺栓的桿部穿裝在活動鉗臂上開設(shè)的螺栓穿孔中，并在桿部的穿出部分上設(shè)有壓緊在活動鉗臂的背向固定鉗臂的一側(cè)的壓緊螺母或帽體。緊固螺栓在固定鉗臂和活動鉗臂之間起到傳力件的作用，一方面使得壓緊螺母或螺桿旋緊的過程中，固定鉗臂和活動鉗臂被相向拉緊；另一方面用于承受板材試樣施加在固定鉗臂和活動鉗臂上的反作用壓緊力，即使得固定鉗臂和活動鉗臂的夾緊程度通過緊固螺栓的自身拉伸強(qiáng)度來保證，以提高固定鉗臂和活動鉗臂夾緊板材試樣的可靠性。
[0008]緊固螺栓的桿部的一端穿裝在活動鉗臂上的活動螺栓穿孔上、另一端穿裝在固定鉗臂上的固定螺栓穿孔上，緊固螺栓兩端的穿出部分上分別設(shè)有壓緊在固定鉗臂和活動鉗臂的相背側(cè)的壓緊螺母和帽體。
[0009]固定鉗臂和活動鉗臂上對應(yīng)設(shè)有沿相對直線方向?qū)蚺浜系膶?dǎo)正結(jié)構(gòu)。導(dǎo)正結(jié)構(gòu)保證固定鉗臂和活動鉗臂在被相向夾緊的過程中，活動鉗臂是相對于固定鉗臂直線移動的，也就是活動鉗臂和固定鉗臂施加在板材試樣上的夾緊力是垂直于板材試樣的板面的，這樣一方面是為了增大板材試樣所受到的夾緊力，另一方面也避免活動鉗臂和固定鉗臂相對于板材試樣轉(zhuǎn)動或擺動所帶來的板材試樣和夾具的夾緊接觸面的損傷。
[0010]導(dǎo)正結(jié)構(gòu)包括固定鉗臂和活動鉗臂上分別設(shè)置的導(dǎo)向凸棱和導(dǎo)向滑槽，導(dǎo)向凸棱沿活動鉗臂和固定鉗臂的相對方向?qū)蛞苿友b配在導(dǎo)向滑槽中。
[0011]固定鉗臂和活動鉗臂之間設(shè)有墊片。墊片有兩種布置方式，一種是在成對使用的夾具中布置等厚的墊片，此時(shí)墊片起到緩沖的作用，保證夾緊可靠性；另一方面是在成對使用的夾具中布置不等厚的墊片，這樣就可以對板材試樣進(jìn)行不等厚度板材試樣的拉伸試驗(yàn)。
[0012]本實(shí)用新型中拉伸試驗(yàn)裝置的技術(shù)方案如下:
[0013]拉伸試驗(yàn)裝置，包括拉伸試驗(yàn)機(jī)，拉伸試驗(yàn)機(jī)具有兩相對布置的拉力牽引端，兩拉力牽引端上分別連接有拉伸試驗(yàn)夾具，拉伸試驗(yàn)夾具包括夾持頭，夾持頭的尾部設(shè)有用于連接在拉伸試驗(yàn)機(jī)的拉力牽引端上的尾部固定端，夾持頭的頭部設(shè)有向前開口的鉗口，鉗口兩側(cè)的鉗臂分別為與尾部固定端一體或固定連接的固定鉗臂及與固定鉗臂相對布置的活動鉗臂，活動鉗臂和固定鉗臂之間設(shè)有用于將活動鉗臂向固定鉗臂壓緊、以將板材試樣夾緊在活動鉗臂和固定鉗臂之間的壓緊機(jī)構(gòu)。
[0014]壓緊機(jī)構(gòu)包括沿固定鉗臂和活動鉗臂相對方向設(shè)置的緊固螺栓，緊固螺栓的桿部穿裝在活動鉗臂上開設(shè)的螺栓穿孔中，并在桿部的穿出部分上設(shè)有壓緊在活動鉗臂的背向固定鉗臂的一側(cè)的壓緊螺母或帽體。緊固螺栓在固定鉗臂和活動鉗臂之間起到傳力件的作用，一方面使得壓緊螺母或螺桿旋緊的過程中，固定鉗臂和活動鉗臂被相向拉緊；另一方面用于承受板材試樣施加在固定鉗臂和活動鉗臂上的反作用壓緊力，即使得固定鉗臂和活動鉗臂的夾緊程度通過緊固螺栓的自身拉伸強(qiáng)度來保證，以提高固定鉗臂和活動鉗臂夾緊板材試樣的可靠性。
[0015]緊固螺栓的桿部的一端穿裝在活動鉗臂上的活動螺栓穿孔上、另一端穿裝在固定鉗臂上的固定螺栓穿孔上，緊固螺栓兩端的穿出部分上分別設(shè)有壓緊在固定鉗臂和活動鉗臂的相背側(cè)的壓緊螺母和帽體。
[0016]固定鉗臂和活動鉗臂上對應(yīng)設(shè)有沿相對直線方向?qū)蚺浜系膶?dǎo)正結(jié)構(gòu)。導(dǎo)正結(jié)構(gòu)保證固定鉗臂和活動鉗臂在被相向夾緊的過程中，活動鉗臂是相對于固定鉗臂直線移動的，也就是活動鉗臂和固定鉗臂施加在板材試樣上的夾緊力是垂直于板材試樣的板面的，這樣一方面是為了增大板材試樣所受到的夾緊力，另一方面也避免活動鉗臂和固定鉗臂相對于板材試樣轉(zhuǎn)動或擺動所帶來的板材試樣和夾具的夾緊接觸面的損傷。
[0017]本實(shí)用新型中夾持頭的鉗口兩側(cè)的鉗臂分別為與尾部固定端一體或固定連接的固定鉗臂及與固定鉗臂相對布置的活動鉗臂，活動鉗臂和固定鉗臂之間設(shè)有用于將活動鉗臂向固定鉗臂壓緊、以將板材試樣夾緊在活動鉗臂和固定鉗臂之間的壓緊機(jī)構(gòu)。這樣在進(jìn)行板材試樣的夾緊時(shí)，活動鉗臂在壓緊機(jī)構(gòu)的作用下，會將板材試樣夾緊在固定鉗臂上，并在板材試樣被夾緊后，板材試樣施加在活動鉗臂和固定鉗臂上的反作用壓緊力可利用壓緊機(jī)構(gòu)作用在固定鉗臂和活動鉗臂上的壓緊力來平衡，相比現(xiàn)有技術(shù)中板材試樣施加在鉗臂上的反向壓緊力不能得到平衡的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型中活動鉗臂和固定鉗臂均無需以自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來承載板材試樣施加的反作用壓緊力，從而保證了活動鉗臂和固定鉗臂對板材試樣夾緊的可靠性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的拉伸試驗(yàn)裝置的實(shí)施例在使用狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中上夾具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖2中上夾具的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型中拉伸試驗(yàn)裝置的實(shí)施例:如圖1至圖3所示，該拉伸試驗(yàn)裝置主要應(yīng)用在金屬板