一种用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置。其技术方案是：2个导向柱(10)分别装入上夹块(1)和下夹块(7)对应的导向孔(14)内，引伸计(8)的两只刀刃脚分别通过卡紧弹簧(11)固定在上夹块(1)和下夹块(7)各自的磨砂区(15)表面中心处；将上夹块(1)和下夹块(7)固定在万能材料试验机对应的工作台(23)和移动横梁(24)上，引伸计(8)的输出信号线的串口端子外接万能材料试验机工作台的控制端口。测试时，待测微型板材试样(25)装入上夹块(1)和下夹块(7)中的试样定位槽(13)内，分别装入压紧弹簧(9)，将上挡板(12)和下挡板(6)分别挡住对应的压紧弹簧(9)。本发明专利技术结构简单、成本低廉和维修方便，具有测试稳定性好、通用性强和精度高的特点。精度高的特点。精度高的特点。

A clamping device for tensile test of micro plate sample

【技术实现步骤摘要】
一种用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置


[0001]本专利技术属于一种拉伸试验的夹持装置
尤其涉及一种用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置。

技术介绍

[0002]随着科技的快速发展，现有金属材料已无法满足高端领域的需求，使得技术人员热衷于设计和开发更高强度的先进金属材料，而拉伸力学性能测试是检验这些先进金属材料的有效方法之一。金属基复合材料、高熵合金等先进金属材料的需求使得粉末冶金、增材制造、复合熔炼和高精密锻轧等先进成形方法也应运而生。然而，这些制备方法多停留在实验室试验阶段，加之原材料与处理工艺成本昂贵，导致许多先进金属材料尺寸小、批量少而无法满足国标拉伸实验尺寸要求，难以进行拉伸力学性能测试。如文献(朱文谭，蔡青山，王建宁，刘文胜，马运柱.粉末冶金共烧结制备90W
‑
7Ni
‑
3Fe/30CrMnSiNi2A结构复合材料的组织与力学性能[J].中国有色金属学报，2021，31(7)：1737
‑
1746)报道，在研究通过粉末冶金工艺法制备的先进材料时，由于坯料尺寸远小于拉伸试验测试的国标要求，导致研究材料性能时难以进行拉伸试验；又如文献(K.B.Nie,X.J.Wang,K.Wu,X.S.Hu,M.Y.Zheng,L.Xu.Microstructure and tensile properties ofmicro
‑
SiC particles reinforced Magnesium matrix composites produced by semisolid stirring assisted ultrasonic vibration[J].Materials Science and EngineeringA,2011,528:8709
‑
8714)报道，通过复合搅拌铸造法制备的金属基复合材料，在测试力学性能时也难以采用国标要求的尺寸进行拉伸性能的检测；还有些先进金属材料是借助热模拟试验机来制备完成的，其所得先进金属材料的尺寸只有几毫米，相对国标拉伸试验的尺寸要求是非常小的，难以采用准确的测试方法进行拉伸力学性能的测试，影响了科学技术研究。
[0003]拉伸试验得以顺利进行的首要条件就是需要合适的夹持装置，如何设计有效的夹持装置对获取待测试样拉伸试验的准确应力
‑
应变曲线非常重要。目前多以拉伸试验的国标为参照确保测量精度，其方法主要是万能材料试验机配用引伸计来测量弹性变形阶段的应变，如“GB/T 228.1
‑
2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法”，其要求待测试样的长度尺寸不低于120mm，但针对几毫米左右的微型试样则常规夹具是难以完成拉伸试验的；一些昂贵的设备如热模拟试验机，虽然待测试样尺寸相对较小，但也无法满足几毫米的拉伸尺寸要求，虽然也配备了精密的形变仪，但主要用于高温下的测试，常温下的拉伸测试不仅较难实现也容易损坏设备；有些测试装置虽能进行拉伸力学性能测试，但测试不稳定，如“一种金属材料微型拉伸试样力学性能测试装置”(CN201810252317.2)，该测试装置工作过程中没有导向定位结构，无法保障待测试样的稳定性；还有些测试装置也存在精度难以保证的缺陷，如“一种用于Al及Al合金片状微型试样的拉伸”(CN201810769725.5)专利技术，测试过程中并未使用引伸计降低了测试范围和测试精度。
[0004]综上所述，现有的先进金属材料的拉伸性能测试设备不仅成本昂贵、结构复杂、维修繁琐、精度不高和通用性受限，给先进金属材料的设计与研发带来了极大的不便。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种结构简单、成本低廉、维修方便的用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置，该装置用于微型板材试样拉伸测试稳定性好、通用性强和精度高。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]所述用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置(以下简称“夹持装置”)是由上夹块、定位尺、记录纸带、记录笔、纸带压紧螺钉、下挡板、下夹块、引伸计、2个压紧弹簧、2个导向柱、2个卡紧弹簧和上挡板组成。
[0008]所述上夹块是由大矩形块、小矩形块和水平杆组成的整体；小矩形块位于大矩形块下端，大矩形块和小矩形块的中心线为同一条直线；所述水平杆件位于小矩形块的右则，水平杆件的下平面与小矩形块的下端面平齐。
[0009]所述大矩形块的质心处开有夹块定位孔，大矩形块的右下角设有定位尺固定螺孔。
[0010]沿所述小矩形块的下边缘向上设有试样定位槽，试样定位槽位于小矩形块前侧面的中间位置处；试样定位槽的平面形状呈漏斗侧视状，试样定位槽的深度为上夹块厚度的0.3～0.4倍。
[0011]所述小矩形块下端面两侧对称地设有导向孔，导向孔的深度为小矩形块高度的0.65～0.75倍，导向孔的中心线与小矩形块前侧面的距离为小矩形块厚度的0.6～0.7倍，孔径为上夹块厚度的0.3～0.4倍。
[0012]所述小矩形块的试样定位槽的上方设有磨砂区，在磨砂区的正上方开有挡板固定螺孔。
[0013]靠近所述水平杆的左端处设有定位基准线，水平杆的末端设有纸带滑槽，纸带滑槽为矩形槽，槽宽为0.6～0.8mm，槽深为5～10mm；在上夹块的纸带滑槽处分别设有记录笔定位螺孔和记录笔固定螺孔；记录笔定位螺孔为通孔，记录笔固定螺孔位于纸带滑槽与水平杆前侧面间，记录笔固定螺孔的中心线与记录笔定位螺孔的中心线相交且相互垂直。
[0014]上夹块和下夹块的形状和结构相互对称。
[0015]用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置的结构是：2个导向柱分别装入上夹块和下夹块对应的导向孔内，导向柱外径和导向孔内径的名义尺寸相同；定位尺通过螺钉和定位尺固定螺孔固定在上夹块或下夹块的前侧面，定位尺的刻度线与上夹块或下夹块的定位基准线平行；记录纸带的一端通过纸带压紧螺钉固定在上夹块或下夹块的纸带滑槽里。
[0016]本夹持装置未进行拉伸试验前，2个试样定位槽分别装有压紧弹簧，2个压紧弹簧的外端分别与对应的上挡板和下挡板相接触，上挡板和下挡板分别通过螺钉与对应的上夹块和下夹块固定连接。
[0017]引伸计的两只刀刃脚分别通过卡紧弹簧固定在上夹块和下夹块各自的磨砂区表面中心处；引伸计的输出信号线的串口端子外接万能材料试验机工作台的控制端口。
[0018]所述试样定位槽的开口宽度H、槽宽长度L和倾角α满足下式：
[0019]L＞H
·
(5+3tanα)；
[0020]10
°
≤α≤35
°
。
[0021]所述试样定位槽(13)的开口宽度H和待测微型板材试样(25)的腰部宽度的名义尺
寸相同，试样定位槽(13)的深度为待测微型板材试样(25)厚度的2～3倍；
[0022]所述待测微型板材试样(25)：长度为4.5～12mm；腰部宽度为1.1～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于微型板材试样拉伸试验的夹持装置，其特征在于所述夹持装置由上夹块(1)、定位尺(2)、记录纸带(3)、记录笔(4)、纸带压紧螺钉(5)、下挡板(6)、下夹块(7)、引伸计(8)、2个压紧弹簧(9)、2个导向柱(10)、2个卡紧弹簧(11)和上挡板(12)组成；上夹块(1)是由大矩形块、小矩形块和水平杆组成的整体，小矩形块位于大矩形块下端，大矩形块和小矩形块的中心线为同一条直线；所述水平杆件位于小矩形块的右则，水平杆件的下平面与小矩形块的下端面平齐；所述大矩形块的质心处开有夹块定位孔(17)，大矩形块的右下角设有定位尺固定螺孔(18)；沿所述小矩形块的下边缘向上设有试样定位槽(13)，试样定位槽(13)位于小矩形块前侧面的中间位置处；试样定位槽(13)的平面形状呈漏斗侧视状，试样定位槽(13)的深度为上夹块(1)厚度的0.3～0.4倍；所述小矩形块下端面两侧对称地设有导向孔(14)，导向孔(14)的深度为小矩形块高度的0.65～0.75倍，导向孔(14)的中心线与小矩形块前侧面的距离为小矩形块厚度的0.6～0.7倍，孔径为上夹块(1)厚度的0.3～0.4倍；所述小矩形块的试样定位槽(13)的上方设有磨砂区(15)，在磨砂区(15)的正上方开有挡板固定螺孔(16)；靠近所述水平杆的左端处设有定位基准线(19)，水平杆的末端设有纸带滑槽(20)，纸带滑槽(20)为矩形槽，槽宽为0.6～0.8mm，槽深为5～10mm；在上夹块(1)的纸带滑槽(20)处分别设有记录笔定位螺孔(21)和记录笔固定螺孔(22)；记录笔定位螺孔(21)为通孔，记录笔固定螺孔(22)位于纸带滑槽(20)与水平杆前侧面间，记录笔固定螺孔(22)的中心线与记...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘升，甘晓龙，胡盛德，李立新，徐光，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：