一种磨制金属小试样和薄试样截面的多功能夹具制造技术

一种磨制金属小试样和薄试样截面的多功能夹具，属于夹具技术领域。包括主体部件和配套部件，主体部件包括金属圆柱、螺栓、磁铁；配套部件包括半圆形夹板一对、不同弧度的多用夹板两对、单侧倒圆角的长方形夹板三对、弧形夹板一对、螺杆、六角螺母。两个同心圆柱的外围圆柱上带有四个相同尺寸的螺孔及对应螺栓，内侧圆柱带有一个螺栓，螺栓顶部吸附有磁石；半圆形夹板的外径与主体圆柱的外径相同，且半圆形夹板上的四个螺孔分别与主体圆柱的螺孔相对应；配有六角螺母的两节螺杆分别穿过左右半圆形夹板，每个半圆形夹板上的两个螺孔以各自的螺杆为对称中心。优点在于结构简单，功能较多，适用性广。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种磨制金属小试样和薄试样截面的多功能夹具
本技术属于夹具
，特别是涉及一种磨制金属小试样和薄试样截面的多功能夹具。适用于尺寸小(Φ1 IOmm)以及形状不规则的金属小试样的磨制，也适用于不同厚度(0. 2 IOmm)的薄板试样截面的磨制。
技术介绍
目前，专门用于磨制金属小试样的夹具很少，多数夹具都较为简易，主要以两块金属夹持试样的夹条型夹具较为常用，大多仅靠两个螺母来紧固夹条，夹条自身无法固定，装样时，需要平衡协调试样磨面与两个夹条底座保持平行，不仅难于控制试样磨面是否水平， 而且试样伸出夹具的尺寸也不易控制，常常一旦松动螺母，试样表面或夹条立即倾斜，甚至试样完全脱离。可见，这种夹条型夹具安装小试样很麻烦，相当耗时，有时会把夹具底端连同试样一起磨偏或磨去一定厚度，还需重新制样。尤其是针对圆形小试样存在不易夹持、磨制的缺陷。夹持较松时，试样磨面容易跑偏，试样也容易脱离夹具，飞旋磨盘，造成安全隐患；若夹持较紧时，则容易造成应力集中，甚至表面变形，直接影响表面分析结果。因此，制样者宁愿手持试样小心翼翼的磨制、抛光，但由于试样较小，尤其遇到较薄的小试样，手持也相当困难，不仅容易磨偏，甚至磨破手指，而且随时担心试样脱手、飞旋。可见，手持既存在潜在危险，还需消耗很长时间去重新制样，工作效率较低。此外，普通的金相分析，只需保证磨面水平即可，而首钢技术研究院以及其它钢厂或研究院所的多种设备，其实验分析以及图像采集均对制样要求较高，如X衍射分析、扫描电镜能谱分析及EBSD分析、电子探针分析，尤其是高温激光显微镜分析严格要求试样上下表面保持水平。由此可见，上下表面均须水平的小试样的制备就更为困难。再者，针对薄试样截面的磨制，一般采用热镶嵌机或真空镶嵌、胶粘结等方法将薄试样镶嵌后进行磨制、抛光，这种方法需要消耗很多镶嵌材料，而且不易与粘接剂分离，工作效率很低。而采用两块金属夹持试样的夹条型夹具，则同样存在难于控制试样磨面水平以及试样伸出夹具的尺寸等缺点，而存在倾斜度的磨面将直接影响实验分析和图片质量， 尤其在高温金相实验过程，图像的观察效果及录像效果会非常差，甚至导致实验无效。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种磨制金属小试样和薄试样截面的多功能夹具，以解决小试样及薄试样制样难度大且操作不安全等问题。本技术结构简单且功能较多； 适用于不同尺寸(Φ1 IOmm)以及不同形状的金属小试样的磨制，尤其针对尺寸很小且不规则的试样，很好的解决了难于控制磨面水平以及不易手持的小试样的磨制。可为金相分析、X衍射织构分析、电子探针分析、扫描电镜分析、高温激光显微镜分析以及差热分析提供清晰度高、磨面水平的试样。还适用于不同厚度(0.2 IOmm)的金属薄试样截面的磨制， 尤其针对厚度很薄且尺寸较小的试样，很好的解决了难于控制磨面水平以及不易手持的薄试样截面的磨制。此外，对于非磁性小试样也可以进行磨制。本技术由主体部件和配套部件构成。主体部件包括金属圆柱(带内螺纹)、螺栓、磁铁；配套部件包括半圆形夹板一对、不同弧度的多用夹板两对、单侧倒圆角的长方形夹板三对、弧形夹板一对(夹板均两两左右对称)、螺杆、以及六角螺母；圆柱是高矮不同的两个同心圆柱，外围圆柱1比内侧圆柱2低5 10cm，既节省材料，有便于手持。外围圆柱上带有四个相同尺寸的螺孔3及对应螺栓4，用于紧固配套部件的半圆形夹板5，而内侧圆柱带有一个螺栓6，用于调节试样高度，且螺栓顶部吸附有磁石7，在磨制试样过程，依靠试样与磨盘之间存在水的表面张力，再加以磁力作用可对试样更好的固定。试样在夹紧之前，要调节主体小圆柱内螺栓的高度，使试样超出夹板平面至少 1mm，这样在磨制、抛光过程，既能保证试样的磨面水平，又不会使螺母及左右夹板触到砂纸而磨损夹具，而且试样有磁石吸附，不会旋飞，大大加强了操作的安全性。半圆形夹板5的外径与主体圆柱1的外径相同，且半圆形夹板5上的四个螺孔分别与主体圆柱的四个螺孔3相对应；配有六角螺母8的两节螺杆9分别穿过左右半圆形夹板5，每个半圆形夹板上的两个螺孔以各自的螺杆为对称中心。夹板的选用依试样的尺寸及形状而定。弧度不同的弧形夹板主要用于磨制不同尺寸的圆形小试样，弧形夹板带有一沉孔，以便与螺杆稳定配合，同时又可紧固试样，对两块弧形夹板的选择主要依据小试样的尺寸及形状。而长方形夹板则主要用于方形小试样或薄试样截面的磨制，长方形夹板通过半圆形模块切割获得，依次将半圆形模块分割成厚度不同的三块长方形夹板和一块弧形夹板，边长为直径的长方形夹板与试样直接接触，弧形夹板与螺杆直接接触，且弧形夹板也带有一沉孔，以便与螺杆稳定配合并紧固试样。试样在夹紧之前，要调节主体小圆柱2内螺栓6的高度，使试样超出夹板平面至少 1mm，这样在磨制、抛光过程，既能保证试样的磨面水平，又不会使螺母8及左右夹板触到砂纸而磨损夹具，而且试样有磁石吸附，不会旋飞，大大加强了操作的安全性。依据所制试样的尺寸或形状配备相应功能的夹板，弧度不同的弧形夹板10主要适用于尺寸小(Φ1 IOmm)以及形状不规则的金属小试样11的磨制，很好的解决了难于控制磨面水平以及不易手持的小试样的磨制，尤其是尺寸很小且不规则的试样。弧形夹板 10带有一沉孔，以便与螺杆9稳定配合，同时又可紧固试样(如图6所示)，而对于两块弧形夹板的选择主要依据试样的尺寸及形状。所述的配套部件中的长方形夹板12则适用于方形小试样14不同厚度的薄板试样截面(0. 2 IOmm)的磨制，是通过对半圆形模块13分割的方式获得(如图3所示)，即依次将半圆形模块分割成厚度不同的三块长方形夹板和一块弧形夹板。分割后，边长为直径的长方形夹板与方形小试样直接接触，弧形夹板与螺杆9直接接触，此弧形夹板也带有一沉孔，以便与螺杆稳定配合并紧固试样(如图6所示)。半圆形模块13外缘紧贴半圆形夹板5的内侧。本技术不仅能保证试样的磨面水平，且不会使螺母及左右夹板触到砂纸而磨损夹具，与其它夹具相比，该夹具对试样有双重紧固作用。通过主体小圆柱内螺栓对试样高度的调节，螺栓顶部吸附的磁石可对试样很好的固定，而带有沉孔的两套弧形夹板，不但起到稳定配合螺杆的作用，而且能更有效的对试样进行紧固。夹板的选择自由度高，主要依据试样的尺寸及形状而定。尤其通过对半圆形模块4分割法获得的数块夹板，结构非常简单，并能依据试样尺寸自由加减夹板数量，对试样进行加固稳定。试样磨抛结束后，可以非常方便的取出样品，不会引起任何变形，而且可以节约制样时间，提高工作效率。与其它制样夹具相比，该夹具对试样有双重紧固作用，使试样在磨制、抛光过程不会旋飞，既减少安全隐患，又提高制样效率。其特征在于，通过主体小圆柱内螺栓对试样高度的调节，螺栓顶部吸附的磁石可对试样很好的固定，而带有沉孔的两套弧形夹板，不但起到稳定配合螺杆的作用，而且能更有效的对试样进行紧固。与其它制样夹具相比，该夹具配备的多功能夹板，突破了常用夹具中夹板类型单一、功能简单的局限性，而且对夹板的选择自由度较高，主要依据试样的尺寸及形状而定。 尤其通过对半圆形模块分割法获得的数块夹板的组合夹板，结构非常简单，并能依据试样尺寸自由加减夹板数量，对试样进行加固稳定。本技术的创新性及优点在于，结构简单，功能较多，适用性广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：班丽丽，刘卫平，鞠新华，史学星，温娟，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：实用新型
国别省市：