一种小样品剪切试验用夹具制造技术

本发明专利技术属于材料力学领域，具体涉及一种小样品剪切试验用夹具，包括上连接块和下连接块，其分别连接导向柱连接块a和导向柱连接块b，导向柱连接块a和导向柱连接块b之间同轴设有剪切冲头连接块、剪切冲头和固定底座，且通过切冲头连接块和固定底座安装竖直方向的导向柱；剪切冲头下方为试样夹具体，结构简单、操作方便、稳定性高，合理的间隙配合可基本排除摩擦力的干扰，装载在拉伸试验机上可快速、精准测量小样品的剪切强度，解决试验中只有拉伸功能的高精度小样品力学试验机无法测量剪切强度的问题。强度的问题。强度的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种小样品剪切试验用夹具


[0001]本专利技术属于材料力学领域，具体涉及一种用于小样品剪切试验的夹具。

技术介绍

[0002]聚变堆包层结构的第一壁及冷却管道的厚度仅为数毫米，在测试其力学性能时，不能使用标准样品，而需要减少测试样品尺寸；在对包层结构材料进行中子辐照实验时，由于中子辐照容器的尺寸有限(如国际聚变堆材料辐照设施(IFMIF)的高通量测试模块(HFTM)的辐照体积仅0.5L，但需要容纳上千个样品)，且受辐照过程中通量及温度分布的均匀性所限制，也需要使用小样品来测试其抗辐照性能。另外，采用小样品有利于降低放射活性、减少中子辐照后实验对人体和环境危害。因而，小样品测试技术是至关重要的。
[0003]聚变堆材料力学性能测试所需小样品的尺寸为毫米级，对力学设备和检测工装夹具的精度要求更高，常规材料力学性能测试的通用设备和工装夹具无法满足小样品测量的要求，因而需要专用的高精度小样品力学试验机和新型的小样品试验专用夹具装置。小样品力学性能测试的种类很多，本专利技术仅涉及剪切试验专用夹具装置；除了聚变堆材料，本专利技术也适用于需要涉及到小样品剪切试验的其他非聚变材料领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种小样品剪切试验用夹具，其夹持稳定性高，且能够满足小样剪切试验中的夹持条件，从而能够顺利的进行小样品(尺寸举例：长5～30mm、宽1～5mm、高1～5mm)的剪切试验。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种小样品剪切试验用夹具，包括分别设于夹具上下端的同轴安装的上连接块和下连接块，所述的上连接块和下连接块分别固定连接对应的导向柱连接块，即导向柱连接块a和导向柱连接块b，所述的导向柱连接块a和导向柱连接块b水平放置，且导向柱连接块a和导向柱连接块b之间同轴设有剪切冲头连接块和固定底座，且通过切冲头连接块和固定底座安装竖直方向的导向柱；所述的剪切冲头连接块中心处固定设有剪切冲头，所述的剪切冲头下方设有为试样夹具体，试样夹具体固定在固定底座上表面中间处；
[0007]所述的导向柱分为若干个竖直方向平行安装的内导向柱和外导向柱，且所述的内导向柱相对夹具中心轴线的距离小于外导向柱相对夹具中心轴线的距离；
[0008]所述的外导向柱穿过剪切冲头连接块，其上端与导向柱连接块a固定连接，其下端与固定底座固定连接；所述的内导向柱穿过固定底座，其上端与剪切冲头连接块固定连接，其下端与导向柱连接块b固定连接；
[0009]所述的试样夹具体上设有试样安装口，剪切试样置于试样安装口内，部分剪切试样位于剪切冲头的剪切面下方。
[0010]所述的试样夹具体为U型试样夹具体，其设有U形开口，且开口位于剪切冲头的剪切面下方。
[0011]所述的U型试样夹具体的U形开口的底部加工试样安装口。
[0012]所述的试样安装口为方形口。
[0013]所述的导向柱的外导向柱或内导向柱的数量为2个、3个或4个，且在夹具的径向方向均匀布置。
[0014]所述的外导向柱包括左外导向柱和右外导向柱，所述的内导向柱包括左内导向柱右内导向柱；所述的导向柱连接块a和导向柱连接块b的两端分别加工有导向柱安装孔，且导向柱连接块a上两个导向柱安装孔之间的距离r2大于导向柱连接块b上两个导向柱安装孔之间的距离为r1；所述的固定底座加工有4个导向柱安装孔，内侧两个孔之间的距离为r1，外侧两个孔之间的距离为r2；所述的剪切冲头连接块加工有4个导向柱安装孔，且内侧两个孔之间的距离为r1，外侧两个孔之间的距离为r2；所述的左外导向柱和右外导向柱，均穿过剪切冲头连接块上外侧的两个导向柱安装孔，上端固定安装在导向柱连接块a的两个导向柱安装孔内，下端固定安装在固定底座外侧的两个导向柱安装孔内；所述的左内导向柱和右内导向柱，均穿过固定底座上内侧的两个导向柱安装孔，上端固定安装在剪切冲头连接块内侧的两个导向柱安装孔内，下端固定安装在导向柱连接块b8的两个导向柱安装孔内。
[0015]所述的剪切冲头为带有一定厚度的竖直截面为T形的结构，其下端为方形柱状结构。
[0016]所述的剪切冲头的剪切面与立面的夹角为70
°
～80
°
。
[0017]所述的U型试样夹具体与固定底座采用两定位销和两螺栓以对角线方向分布的方式连接。
[0018]所述的上连接块和下连接块的结构相同，其中间为加工有安装孔的固定面板，固定面板一端固定安装在导向柱连接块的中部。
[0019]本专利技术的显著效果如下：结构简单、操作方便、稳定性高，合理的间隙配合可基本排除摩擦力的干扰，装载在拉伸试验机上可快速、精准测量小样品的剪切强度，解决试验中只有拉伸功能的高精度小样品力学试验机无法测量剪切强度的问题。
[0020]整体的左右导向柱的结构设计保证剪切力在测试过程中始终垂直作用于试样，U型试样夹具体侧面设有镂空观察窗口可实时观测试验进程及剪切试样状态，方便排除试验因夹具内部故障和试样异常的带来的数据误差，使得测试的运行稳定性提高，测量精度也有所提升。
附图说明
[0021]图1为小样品剪切试验用夹具结构示意图；
[0022]图2为小样品剪切试验用夹具正视图；
[0023]图3为小样品剪切试验用夹具左视图；
[0024]图4为小样品剪切试验用夹具俯视图；
[0025]图5为剪切冲头剪切面角度示意图；
[0026]图6为U型试样夹具体与剪切试样示意图；
[0027]图7为剪切试样放置正视图；
[0028]图8为U型试样夹具体6上定位销和螺栓位置俯视图；
[0029]图9为剪切试样示意图；
[0030]图中：1.上连接块；2.导向柱连接块a；3.剪切冲头连接块；4.剪切冲头；5.导向柱；6.U型试样夹具体；7.固定底座；8.导向柱连接块b；9.下连接块；10.方形孔；11.剪切试样；
[0031]5-1.左内导向柱；5-2.左外导向柱；5-3.右外导向柱；5-4.右内导向柱。
具体实施方式
[0032]下面通过附图及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0033]如图1～图4所示，在上方为与试验机连接的上连接块1，在下方的为与试验机连接的下连接块9，无论是上连接块1还是下连接块9都是与试验机固定连接安装的，上连接块1和下连接块9的结构相同，且中心线位于同一轴线上，及同轴放置，其中间为加工有安装孔的固定面板，固定面板一端固定安装在导向柱连接块的中部，与上连接块1固定安装的为导向柱连接块a2，与下连接块9上固定安装的为导向柱连接块b8。导向柱连接块a2和导向柱连接块b8的两端分别加工有导向孔，且导向柱连接块a2上两个导向柱安装孔之间的距离(记为r2)大于导向柱连接块b8上两个导向柱安装孔之间的距离(记为r1)。
[0034]在导向柱连接块a2和导向柱连接块b8之间安装有导向柱5、剪切冲头连接块3、剪切头4、U型试样夹具体6和固定底座7，导向柱5分为左内导向柱5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小样品剪切试验用夹具，包括分别设于夹具上下端的同轴安装的上连接块(1)和下连接块(9)，其特征在于：所述的上连接块(1)和下连接块(9)分别固定连接对应的导向柱连接块，即导向柱连接块a(2)和导向柱连接块b(8)，所述的导向柱连接块a(2)和导向柱连接块b(8)水平放置，且导向柱连接块a(2)和导向柱连接块b(8)之间同轴设有剪切冲头连接块(3)和固定底座(7)，且通过切冲头连接块(3)和固定底座(7)安装竖直方向的导向柱(5)；所述的剪切冲头连接块(3)中心处固定设有剪切冲头(4)，所述的剪切冲头(4)下方设有为试样夹具体，试样夹具体固定在固定底座(7)上表面中间处；所述的导向柱(5)分为若干个竖直方向平行安装的内导向柱和外导向柱，且所述的内导向柱相对夹具中心轴线的距离小于外导向柱相对夹具中心轴线的距离；所述的外导向柱穿过剪切冲头连接块(3)，其上端与导向柱连接块a(2)固定连接，其下端与固定底座(7)固定连接；所述的内导向柱穿过固定底座(7)，其上端与剪切冲头连接块(3)固定连接，其下端与导向柱连接块b(8)固定连接；所述的试样夹具体上设有试样安装口，剪切试样置于试样安装口内，部分剪切试样位于剪切冲头(4)的剪切面下方。2.如权利要求1所述的一种小样品剪切试验用夹具，其特征在于：所述的试样夹具体为U型试样夹具体(6)，其设有U形开口，且开口位于剪切冲头(4)的剪切面下方。3.如权利要求2所述的一种小样品剪切试验用夹具，其特征在于：所述的U型试样夹具体(6)的U形开口的底部加工试样安装口。4.如权利要求3所述的一种小样品剪切试验用夹具，其特征在于：所述的试样安装口为方形口。5.如权利要求1所述的一种小样品剪切试验用夹具，其特征在于：所述的导向柱(4)的外导向柱或内导向柱的数量为2个、3个或4个，且在夹具的径向方向均匀布置。6.如权利要求1所述的一种小样品剪切试验用夹具，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：付海英，张立文，郑鹏飞，魏然，谌继明，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：