一种机械式金属板材双向剪切装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机械式金属板材双向剪切装置，由底座、连杆机构、双向剪切下压旋转组件组成。底座安装在试验平台上，用于剪切装置的固定和定位。双向剪切下压旋转组件安装在试验机压头和底座之间并与连杆机构相连接；在实现金属板材下压剪切的同时，将直线运动转化为其它类型运动。连杆机构由不同类型连杆组成，实现直线运动转化为旋转运动；下压旋转组件实现金属板料的定位和旋转剪切。通过改变连杆与旋转基体的铰接孔的位置，可改变金属板材试件双向剪切时的下压和旋转剪切的比例，通过获得的金属板材在不同剪切比例条件下的应力应变值，方便测试和研究金属材料在多向剪切时的材料性能；有利于充分拓展和使用材料特性。 1

【技术实现步骤摘要】
一种机械式金属板材双向剪切装置
本专利技术涉及一种试验装置，具体地说，涉及一种机械式金属板材双向剪切装置。
技术介绍
近年来，随着制造产品精度要求的提高，传统的单向拉伸试验和压缩试验所测得的材料参数并不能完全发挥材料的性能，为了更充分的发挥传统材料及新型材料的性能，对材料参数的测试技术提出了更高的要求。金属板材的剪切试验因测试应变范围大、可研究材料多方面的成形性能的特点而受到广泛关注。在文献“一种准静态加载下可控应力三轴度的剪切压缩圆盘试件”(《ExperimentalMechanics》2011年第51期1545-1557页)文中，该剪切试件可实现金属板材的垂直剪切；但只能实现金属板材一个方向的剪切，即只能测量一个方向的剪切性能，对于实际生产中出现的产品的双向剪切破坏未能有效表达。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种机械式金属板材双向剪切装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括底座、连杆机构、双向剪切下压旋转组件，底座安装在试验平台上，用于固定和定位剪切装置，两个Y向垫块和两个X向垫块对称固定在底座上，两个Y向导轨分别固定在两个Y向垫块上部，Y向滑块与Y向导轨配合安装，并与Y向连接块通过螺栓固连，两个X向导轨分别固定在两个X向垫块上，其中一个X向导轨上连接有X向滑块和第一X向连接块，另一个X向导轨上安装有X向滑块和第二X向连接块；位移传感器固定架安装在X向垫块上，位移传感器安装在位移传感器固定架上，位移传感器用于采集平面连杆运动过程中第二X向连接块的位移值，第二X向连接块外侧面上固定有挡片；所述连杆机构包括上下连杆、平面连杆、连杆、Y向连接块、第一X向连接块、第二X向连接块和连接十字头，两个上下连杆分别与连接十字头和两个Y向连接块铰接，且依连接十字头两侧对称连接，四根平面连杆分别与两个Y向连接块和第一X向连接块、第二X向连接块铰接，两个连杆分别与旋转基体和第一X向连接块、第二X向连接块铰接；连接十字头与试验机压头连接；所述双向剪切下压旋转组件包括连接十字头、抗扭压头、内垫片、外压片、外垫块、扭矩传感器、旋转基体、旋转连接件、双向剪切轴、轴承座、推力球轴承、套筒、轴承端盖和称重传感器，连接十字头与试验机压头相连接，并与连杆组件的上下连杆铰接，抗扭压头与内垫片通过螺栓安装在连接十字头上，称重传感器固定在底座上，外压片与双剪切试件通过第二铰制孔用螺栓固紧在外垫块上，扭矩传感器一端与外垫块通过第三铰制孔用螺栓连接，扭矩传感器另一端与旋转基体和旋转连接件通过螺栓连接，轴承座与轴承端盖固连安装在称重传感器上面，轴承座内置有推力球轴承且通过套筒与双向剪切轴配合安装，双向剪切轴通过圆螺母固定并与旋转连接件通过平键连接；试验时，连杆机构运动使旋转基体旋转，旋转基体带动外垫块旋转，实现双剪切试件的旋转剪切，相应的扭矩传感器记录试验中因旋转剪切产生的扭矩值，称重传感器记录试验时的压力。所述连接十字头、旋转基体与底座同轴平行安装。有益效果本专利技术提出的一种机械式金属板材双向剪切装置，由底座、连杆机构、双向剪切下压旋转组件组成。底座安装在试验平台上，用于剪切装置的固定和定位。双向剪切下压旋转组件安装在试验机压头和底座之间并与连杆机构相连接；在实现金属板材下压剪切的同时，将直线运动转化为其它类型运动。连杆机构由不同类型连杆组成，实现直线运动转化为旋转运动；下压旋转组件实现金属板料的定位和旋转剪切。通过改变连杆与旋转基体的铰接孔的位置，改变金属板材试件双向剪切时的下压和旋转式剪切的比例，通过获得的金属板材在不同剪切比例条件下的应力应变值，方便的测试和研究金属材料在多向剪切时的材料性能；有利于充分的拓展和使用材料特性。本专利技术机械式金属板材双向剪切装置,改善了以往装置只能测量材料单向剪切性能的缺点，双向剪切装置为精确地测量分析材料性能提出了一种较好的方法。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种机械式金属板材双向剪切装置作进一步详细说明。图1为本专利技术机械式金属板材双向剪切装置示意图。图2为本专利技术双向剪切装置的连杆机构示意图。图3为本专利技术双向剪切装置的下压部件示意图。图4为本专利技术双向剪切装置的旋转组件示意图。图5为平面剪切下压部件示意图。图6为平面剪切旋转组件示意图。图中1.连接十字头2.抗扭压头3.双剪切试件4.内垫片5.第一铰制孔用螺栓6.外压片7.第二铰制孔用螺栓8.外垫块9.第三铰制孔用螺栓10.扭矩传感器11.旋转基体12.旋转连接件13.双向剪切轴14.轴承座15.推力球轴承16.套筒17.轴承端盖18.称重传感器19.上下连杆20.平面连杆21.连杆22.Y向连接块23.Y向滑块24.Y向导轨25.Y向垫块26.第一X向连接块27.第二X向连接块28.X向滑块29.X向导轨30.X向垫块31.底座32.位移传感器固定架33.位移传感器34.挡片35.平面剪切轴36.角接触球轴承37.角接触球轴承座38.平面剪切外垫板39.平面剪切试件40.平面剪切外压板41.平面剪切连接头42.弹簧43.螺栓44.平面剪切压头具体实施方式本实施例是一种机械式金属板材双向剪切装置。参阅图1～图6，本实施例机械式金属板材双向剪切装置，由底座、连杆机构、双向剪切下压旋转组件组成；其中,底座31安装在试验平台上，用于固定和定位剪切装置，两个Y向垫块25和两个X向垫块30对称固定在底座31上，两个Y向导轨24分别固定在两个Y向垫块25上部，Y向滑块23与Y向导轨24配合安装并与Y向连接块22通过螺栓固定连接，两个X向导轨29分别固定在两个X向垫块30上，其中一个X向导轨29上连接有X向滑块28和第一X向连接块26，另一个X向导轨29上安装有X向滑块28和第二X向连接块27。在进行金属板材的双向剪切时，Y向垫块25还用于承受由上下连杆19所施加的作用力。位移传感器固定架32安装在X向垫块30上，位移传感器33安装在位移传感器固定架32上，位移传感器33用于采集平面连杆20运动过程中第二X向连接块27的位移值，第二X向连接块27外侧面上固定有挡片34。连杆机构包括上下连杆19、平面连杆20、连杆21、Y向连接块22、第一X向连接块26、第二X向连接块27和连接十字头1，两个上下连杆19分别与连接十字头1和两个Y向连接块22铰接，且依连接十字头1两侧对称连接，四根平面连杆20分别与两个Y向连接块22和第一X向连接块26、第二X向连接块27铰接，两个连杆21分别与旋转基体11和第一X向连接块26、第二X向连接块27铰接。试验时，连接十字头1与试验机压头连接，产生向下的运动，通过上下连杆19使得Y向连接块22向外运动，从而带动第一X向连接块26和第二X向连接块27向内运动，并与连杆21铰接的旋转基体11发生转动，连杆机构将连接十字头1的下压运动转化为旋转基体11的旋转运动。本实施例中,双向剪切下压旋转组件包括连接十字头1、抗扭压头2、内垫片4、外压片6、外垫块8、扭矩传感器10、旋转基体11、旋转连接件12、双向剪切轴13、轴承座14、推力球轴承15、套筒16、轴承端盖17和称重传感器18，连接十字头1与试验机压头相连，并与连杆组件的上下连杆19铰接，抗扭压头2与内垫片4通过螺钉安装在连接十字头1上，称重传感器18安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械式金属板材双向剪切装置，其特征在于:包括底座、连杆机构、双向剪切下

【技术特征摘要】
1.一种机械式金属板材双向剪切装置，其特征在于:包括底座、连杆机构、双向剪切下压旋转组件，底座安装在试验平台上，用于固定和定位剪切装置，两个Y向垫块和两个X向垫块对称固定在底座上，两个Y向导轨分别固定在两个Y向垫块上部，Y向滑块与Y向导轨配合安装，并与Y向连接块通过螺栓固连，两个X向导轨分别固定在两个X向垫块上，其中一个X向导轨上连接有X向滑块和第一X向连接块，另一个X向导轨上安装有X向滑块和第二X向连接块；位移传感器固定架安装在X向垫块上，位移传感器安装在位移传感器固定架上，位移传感器用于采集平面连杆运动过程中第二X向连接块的位移值，第二X向连接块外侧面上固定有挡片；所述连杆机构包括上下连杆、平面连杆、连杆、Y向连接块、第一X向连接块、第二X向连接块和连接十字头，两个上下连杆分别与连接十字头和两个Y向连接块铰接，且依连接十字头两侧对称连接，四根平面连杆分别与两个Y向连接块和第一X向连接块、第二X向连接块铰接，两个连杆分别与旋转基体和第一X向连接块、第二X向连接块铰接；连接十...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，邬洪飞，王明智，任银香，展学鹏，樊赫，尚琪，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61