一种金属板试样拉伸夹持装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属板试样拉伸夹持装置及其使用方法，包括上下对称设置的第一及第二夹持模具；第一及第二夹持模具分别安装在试验机上夹块及试验机下夹块上；第一及第二夹持模具上设置有沟槽，沟槽的端部设置有试样台阶，试样台阶的中心区域设置有圆孔；试样设置在第一及第二夹持模块之间，上部及下部夹持端分别设置两个夹持模具的沟槽中，试样本体通过圆孔后分别与上部及下部夹持端连接；本发明专利技术采用试样台阶实现对试样夹持端进行夹持，减小了试样夹持端的尺寸，节约原料；避免了试样在试验过程中试样夹持端由于机械损伤而发生断裂导致试验失败，确保了试验结束后试样的断裂区域为平行段区域，有效提高了拉伸试验的成功率，试验结果准确度高。

A kind of tension clamping device for metal plate sample and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种金属板试样拉伸夹持装置及其使用方法
本专利技术属于金属材料拉伸试验
，特别涉及一种金属板试样拉伸夹持装置及其使用方法。
技术介绍
金属板料在汽车、航空、航海以及民用等各个行业具有非常广泛的应用。金属板料的拉伸性能是其非常重要的力学性能指标，金属板料拉伸性能测试是材料科学研究及工业应用中的基础试验。传统的板状拉伸试验夹具对金属板状试样的尺寸要求非常严格，而新材料开发研究中，采用新工艺研究制备的许多新材料尺寸较小，试样尺寸无法满足传统的拉伸夹具要求，导致开发出的新材料拉伸性能无法测试，新材料在后续的科学研究中没有足够的科研数据支持，最终导致研究停滞。此外，传统的板状试样拉伸装置夹持在板状试样的夹持端，对材料夹持端的机械损伤较大，强度下降，某些板状材料在拉伸试验过程中，往往在试样的夹持端发生断裂，最终导致试验失败。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种金属板试样拉伸夹持装置及其使用方法，以解决传统的板状试样拉伸装置对试样夹持端的机械损伤较大，造成试样夹持端断裂，最终导致试验失败的技术问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种金属板试样拉伸夹持装置，包括上下对称设置的第一夹持模具及第二夹持模具；第一夹持模具的上端安装在试验机上夹块上，第二夹持模具的下端安装在试验机下夹块上；第一夹持模具的下端设置有第一沟槽，第一沟槽的下端设置有第一试样台阶，第一试样台阶的中心区域设置有第一圆孔；第二夹持模具的上端设置有第二沟槽，第二沟槽的上端设置有第二试样台阶，第二试样台阶的中心区域设置有第二圆孔；第一圆孔与第二圆孔上下对应设置；试样设置在第一夹持模块及第二夹持模块之间，试样包括上部夹持端、下部夹持端及试样本体，上部夹持端及下部夹持端水平平行设置，上部夹持端设置在第一沟槽中，下部夹持端设置在第二沟槽中；试样本体的上端通过第一圆孔后与上部夹持端连接，试样本体的下端通过第二圆孔后与下部夹持端连接。进一步的，还包括上基座及下基座，上基座设置在第一夹持模具与试验机上夹块之间，上基座的下端与第一夹持模具的上端连接，上基座的上端夹持在试验机夹块上；下基座设置在第二夹持模具与试验机下夹块之间，下基座的上端与第二夹持模具的下端连接，下基座的下端夹持在试验机下夹块上。进一步的，上基座与试验机上夹块之间设置有防滑垫，下基座与试验机下夹块之间设置有防滑垫。进一步的，上基座及下基座均为漏斗状结构；上基座的直径较小端夹持在试验机上夹块上，上基座的直径较大端与第一夹持模具连接；下基座的直径较小端夹持在试验机下夹块上，下基座的直径较大端与第二夹持模具连接。进一步的，第一圆孔及第二圆孔的直径与试样本体的宽度相适应。进一步的，第一圆孔的上沿设置为圆弧倒角，第二圆孔的下沿设置为圆弧倒角。进一步的，第一圆孔及第二圆孔的直径均为3-5mm。进一步的，上部夹持端与第一试样台阶之间设置有防滑薄膜，下部夹持端与第二试样台阶之间设置有防滑薄膜。本专利技术还提供了一种金属板试样拉伸夹持装置的使用方法，包括以下步骤：首先，按照试验要求，制作试样；然后，将试样的上夹持端安装在第一夹持模具的第一沟槽内，将试样的下夹持端安装在第二夹持模具的第二沟槽内；向下移动第二夹持模具，按照预设拉伸力拉伸试样，直至试样竖直且试样夹持端与夹持模具之间紧密接触，停机；最后，设置试验机参数，开动试验机开始试验，按照预设拉伸试验参数进行试验，第二夹持模具向下移动并拉伸试样，直至试样被拉断后停机，得出拉伸试验数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种金属板试样拉伸夹持装置，通过在夹持模具上设置试样台阶，采用试样台阶实现对试样夹持端进行夹持，试验过程中试样夹持端不受试验夹块的夹持力，避免了试样夹持端由于夹持产生的机械损伤，试样在试验过程中试样夹持端不会发生断裂；试样本体平行段区域的宽度最小，受力面积最小，单位面积上受力最大，在试验结束后试样断裂区域为平行段区域，有效提高了拉伸试验的成功率，试验结果准确度高；同时，有效减小了试样夹持端的尺寸，节约原料。进一步的，通过设置上下基座，实现了对上下夹持模具的有效支撑，避免了由于试验机夹持块的夹持尺寸限制，而导致的上下夹持模具尺寸受限，提高了拉伸夹持装置的应用范围。进一步的，通过在基座与试验机夹块之间设置防滑垫，有效增加了试验机夹块与基座之间的摩擦力，消除了试验机夹块对基座的机械损伤，提高了夹持装置的使用寿命。进一步的，通过将上下基座设置为漏斗状，可以根据试验机夹块的夹持直径范围将基座设置为相对应直径的漏斗状，不影响上下夹持模具的直径和所开沟槽的大小，扩大了夹持模具的应用范围；同时，基座的漏斗状部分直径较小，节约了模具所用材料，降低了模具成本，而且减小了模具的整体重量，试验过程中降低试验机的能耗；漏斗状的过渡圆弧段的受力均匀，提高了模具的使用寿命。进一步的，试样台阶上的圆孔直径与试样本体尺寸相适应设置，满足了对某些新开发的原料尺寸较小的的新材料试样的测试，也可同样适用常规金属板状试样的测试，大大增加了金属板料拉伸测试的尺寸范围，应用范围广。进一步的，通过将试样台阶的圆孔四周设置为圆弧倒角，消除了圆弧尖角对试样的机械损伤，保证了测试试验数据的准确性。进一步的，通过将圆孔的直径设置为3-5mm，满足了对新开发的原料尺寸较小的的新材料试样的测试，试验成本较低，测试结果准确。进一步的，通过在试样台阶与试样之间设置防滑薄膜，有效增加了试样台阶与试样之间的摩擦力，保证了拉伸试验过程平稳顺利进行，同时可消除试样产生应力集中和机械损伤，保证试验结束后试样的断裂区域为平行段区域，测试结果准确。本专利技术提供了一种金属板试样拉伸夹持装置及其使用方法，能够满足不同金属板料在室温或者高温状态下的拉伸性能测试以及疲劳性能测试，夹持装置设计合理，结构简单且容易加工，使用范围广，拉伸测试过程中装置稳定，操作简单，测试结果准确，本专利技术同样适用于国标规定金属板状试样。附图说明图1为本专利技术所述的一种金属板试样拉伸夹持装置的装配结构示意图；图2为实施例1中所述的细晶退火纯钛室温应力-应变曲线图；图3为实施例2中所述的工业纯钛室温应力-应变曲线图。其中，1第一夹持模具，2第二夹持模具，3上基座，4下基座，5试样，6试验机上夹块，7试验机下夹块，8防滑垫，9防滑薄膜，10螺纹，11第一沟槽，12第一试样支撑台阶，13第一圆孔，21第二沟槽，22第二试样支撑台阶，23第二圆孔。具体实施方式下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。如附图1所示，本专利技术提供了一种金属板试样拉伸夹持装置，包括第一夹持模具1、第二夹持模具2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属板试样拉伸夹持装置，其特征在于，包括上下对称设置的第一夹持模具(1)及第二夹持模具(2)；第一夹持模具(1)的上端安装在试验机上夹块(6)上，第二夹持模具(2)的下端安装在试验机下夹块(7)上；/n第一夹持模具(1)的下端设置有第一沟槽(11)，第一沟槽(11)的下端设置有第一试样台阶(12)，第一试样台阶(12)的中心区域设置有第一圆孔(13)；第二夹持模具(2)的上端设置有第二沟槽(21)，第二沟槽(21)的上端设置有第二试样台阶(22)，第二试样台阶(22)的中心区域设置有第二圆孔(23)；第一圆孔(13)与第二圆孔(23)上下对应设置；/n试样(5)设置在第一夹持模块(1)及第二夹持模块(2)之间，试样(5)包括上部夹持端、下部夹持端及试样本体，上部夹持端及下部夹持端水平平行设置，上部夹持端设置在第一沟槽(11)中，下部夹持端设置在第二沟槽(21)中；试样本体的上端通过第一圆孔(13)后与上部夹持端连接，试样本体的下端通过第二圆孔(23)后与下部夹持端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属板试样拉伸夹持装置，其特征在于，包括上下对称设置的第一夹持模具(1)及第二夹持模具(2)；第一夹持模具(1)的上端安装在试验机上夹块(6)上，第二夹持模具(2)的下端安装在试验机下夹块(7)上；
第一夹持模具(1)的下端设置有第一沟槽(11)，第一沟槽(11)的下端设置有第一试样台阶(12)，第一试样台阶(12)的中心区域设置有第一圆孔(13)；第二夹持模具(2)的上端设置有第二沟槽(21)，第二沟槽(21)的上端设置有第二试样台阶(22)，第二试样台阶(22)的中心区域设置有第二圆孔(23)；第一圆孔(13)与第二圆孔(23)上下对应设置；
试样(5)设置在第一夹持模块(1)及第二夹持模块(2)之间，试样(5)包括上部夹持端、下部夹持端及试样本体，上部夹持端及下部夹持端水平平行设置，上部夹持端设置在第一沟槽(11)中，下部夹持端设置在第二沟槽(21)中；试样本体的上端通过第一圆孔(13)后与上部夹持端连接，试样本体的下端通过第二圆孔(23)后与下部夹持端连接。


2.根据权利要求1所述的一种金属板试样拉伸夹持装置，其特征在于，还包括上基座(3)及下基座(4)，上基座(3)设置在第一夹持模具(1)与试验机上夹块(6)之间，上基座(3)的下端与第一夹持模具(1)的上端连接，上基座(3)的上端夹持在试验机夹块(6)上；下基座(4)设置在第二夹持模具(2)与试验机下夹块(7)之间，下基座(4)的上端与第二夹持模具(2)的下端连接，下基座(4)的下端夹持在试验机下夹块(7)上。


3.根据权利要求2所述的一种金属板试样拉伸夹持装置，其特征在于，上基座(3)与试验机上夹块(6)之间设置有防滑垫(8)，下基座(4)与试验机下夹块(7)之间设置有防滑垫(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗雷，段西明，吴维维，高飞龙，王苗，张琪，杨西荣，刘晓燕，王敬忠，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61