一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，涉及原位微型力学测试技术领域，能够提高样品安装位置的精确性、稳定性和可靠性，且方便拆装；该试样夹具包括下夹具块和上夹具块；所述下夹具块上设有用于放置样品夹持端的第一凹槽；所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接，所述上夹具块水平旋转时能够覆盖在所述第一凹槽上；所述上夹具块包括设有安装孔的圆柱凸台，所述下夹具块上设有第一螺纹沉头孔，所述第一螺纹沉头孔内设有第一弹簧；紧固件穿过所述安装孔和所述第一弹簧后与所述第一螺纹沉头孔可螺纹连接。本实用新型专利技术提供的技术方案适用于对样品进行原位微型力学测试的过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具
本技术涉及原位微型力学测试
，尤其涉及一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具。
技术介绍
原位微型力学测试台是兼容于扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)等微观结构测试平台的一种小型力学性能测试仪器。利用原位微型力学测试台可以对材料进行力学测试并获得相应的应力应变曲线，借助微观测试平台可以对材料在特定载荷下的表面显微组织形貌、化学成分以及晶体结构信息进行表征分析，分析范围跨越宏观肉眼可见至纳米尺度。基于上述优势，美国MTI、英国Deben和德国Kammrath-WeiSs等公司均发展了以扫描电镜为主要应用平台的原位微型力学测试台。原位微型力学测试台对材料进行力学测试过程中用一对对称夹具固定样品。夹具对样品进行定位、支撑以及载荷传递。夹持方式对力学性能测试结果的精确性、可靠性和稳定性有重要影响，主要有以下要求：为保证样品两个侧面受力一致而不至于扭曲，样品要平行于加载方向并且处于上下夹具片的中心；为保证样品在拉伸过程中不相对于夹具滑动，夹具要采取措施限定样品中心线方向的移动。纯摩擦力紧固式夹具和摩擦力配合销钉紧固式夹具是常用的夹具结构。纯摩擦力紧固式夹具通过在上下夹具片中部加工出粗糙纹理，把样品放在下夹具片上，手动调整样品位置使之与加载方向平行，上夹具片的两侧用螺丝固定在下夹具片上，通过增大螺丝的拧紧程度对样品夹持端强力加压以增加样品和夹具片之间的摩擦力来实现夹持效果。使用纯摩擦力紧固式夹具夹持样品需要手动调整样品位置及其与加载方向间的平行度，很难保证定位精确度，合上上夹具片时还有可能进一步造成样品位置移动；为保证力学测试过程中样品不滑动，需要强力拧紧紧固螺丝，对使用者操作要求高，螺丝有滑丝的可能。摩擦力配合销钉紧固式夹具通过在上夹具片或者下夹具片上加上销钉，样品夹持端中心做出与销钉匹配的通孔，用销钉穿过样品通孔以定位样品，上夹具片的两侧用螺丝固定在下夹具片上，通过拧紧螺丝增加样品和夹具片之间的摩擦力来实现夹持效果。使用摩擦力配合销钉紧固式夹具需要使用者加工出夹持端中心位置带通孔的样品，定位精确度受样品加工精度、样品夹持端通孔与销钉的紧配程度影响；夹具间距严格限定在特定值，否则样品不能同时卡入两端夹具上的销钉。两种传统的夹具对样品定位的精确性不够理想，尤其是纯摩擦力紧固式夹具在力学测试过程中有可能不能抱紧样品使样品滑动，测试结果的可靠性和稳定性受质疑。装载和拆卸样品过程中需要反复拆卸螺丝、调整夹具间距，不方便操作者使用。因此，有必要研究一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，能够提高样品安装位置的精确性、稳定性和可靠性，且方便拆装。一方面，本技术提供一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，其特征在于，包括下夹具块和上夹具块；所述下夹具块上设有用于放置样品夹持端的第一凹槽；所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接，所述上夹具块水平旋转时能够覆盖在所述第一凹槽上；所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接的具体方式为：所述上夹具块包括设有安装孔的圆柱凸台，所述下夹具块上设有第一螺纹沉头孔，所述第一螺纹沉头孔内设有弹性件，紧固件穿过所述安装孔和所述弹性件后与所述第一螺纹沉头孔螺纹连接。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一螺纹沉头孔包括位于上部的沉头孔和位于下部带有内螺纹的螺纹孔，所述沉头孔和所述螺纹孔同轴，且所述沉头孔的内径大于所述螺纹孔的内径。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述弹性件为第一弹簧。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述安装孔内壁光滑，所述安装孔的内径大于所述螺栓的外径且小于所述第一弹簧的外径；所述圆柱凸台的外径小于所述沉头孔的内径且大于所述第一弹簧内径。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述上夹具块还包括限位凸台，所述限位凸台和所述圆柱凸台在水平方向上固定连接在一起；所述限位凸台的形状与所述第一凹槽的形状部分匹配或全部匹配。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述紧固件与所述圆柱凸台之间设有第一垫片。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一凹槽依次包括第一矩形凹槽、第二梯形凹槽和第三矩形凹槽；所述第一矩形凹槽、所述第二梯形凹槽和所述第三矩形凹槽的加载方向的中心线共线；所述第一矩形凹槽与所述第二梯形凹槽的底面连通，所述第二梯形凹槽的顶面与所述第三矩形凹槽的一端连通，所述第三矩形凹槽的另一端穿透所述下夹具块的侧壁。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述沉头孔的内径比所述第一弹簧的外径大0.1-0.2mm。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述圆柱凸台和所述限位凸台的连接处设有开口向下、供上夹具块上下位移的位移凹槽。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述下夹具块的侧壁上设有用于与原位微型力学测试台固定的固定结构。与现有技术相比，本技术可以获得包括以下技术效果：结构简单合理，操作方便简单，保证了样品安装位置的精确度，并确保不因样品夹持的问题而影响力学测试结果的稳定性和可靠性。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术一个实施例提供的弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具的结构爆炸图；图2是本技术一个实施例提供的上夹具块打开状态的结构示意图；图3是本技术一个实施例提供的上夹具块合上状态的结构示意图；图4是本技术一个实施例提供的上夹具块合上状态的剖面结构示意图；图5是本技术一个实施例提供的下夹具块剖面的结构示意图；图6是本技术一个实施例提供的上夹具块剖面的结构示意图；图7是本技术一个实施例提供的弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具基于一种原位微型力学测试台的结构示意图。其中，图中：1、下夹具块；101、第一凹槽；102、第一矩形凹槽；103、第二梯形凹槽；104、第三矩形凹槽；105、第一螺纹沉头孔；106、圆柱台阶；2、螺栓；3、第一垫片；4、上夹具块；401、限位凸台；402、圆柱凸台；403、安装孔；5、第一弹簧；6、样品。【具体实施方式】为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，其特征在于，包括下夹具块和上夹具块；所述下夹具块上设有用于放置样品夹持端的第一凹槽；所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接，所述上夹具块水平旋转时能够覆盖在所述第一凹槽上；/n所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接的具体方式为：所述上夹具块包括设有安装孔的圆柱凸台，所述下夹具块上设有第一螺纹沉头孔，所述第一螺纹沉头孔内设有弹性件，紧固件穿过所述安装孔和所述弹性件后与所述第一螺纹沉头孔螺纹连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，其特征在于，包括下夹具块和上夹具块；所述下夹具块上设有用于放置样品夹持端的第一凹槽；所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接，所述上夹具块水平旋转时能够覆盖在所述第一凹槽上；
所述上夹具块与所述下夹具块可活动的连接的具体方式为：所述上夹具块包括设有安装孔的圆柱凸台，所述下夹具块上设有第一螺纹沉头孔，所述第一螺纹沉头孔内设有弹性件，紧固件穿过所述安装孔和所述弹性件后与所述第一螺纹沉头孔螺纹连接。


2.根据权利要求1所述的弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，其特征在于，所述第一螺纹沉头孔包括位于上部的沉头孔和位于下部带有内螺纹的螺纹孔，所述沉头孔和所述螺纹孔同轴，且所述沉头孔的内径大于所述螺纹孔的内径。


3.根据权利要求2所述的弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，其特征在于，所述弹性件为第一弹簧。


4.根据权利要求3所述的弹簧辅助紧固的拉伸试样夹具，其特征在于，所述安装孔内壁光滑，采用螺栓插入所述安装孔和所述第一弹簧后与所述第一螺纹沉头孔的内壁螺纹连接；所述安装孔的内径大于所述螺栓的外径且小于所述第一弹簧的外径；所述圆柱凸台的外径小于所述沉头孔的内径且大于所述第一弹簧内径。


5.根据权利要求2所述的弹簧辅助紧固的拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉学，党理，
申请(专利权)人：杭州源位科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33