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专利名称：一种薄板高温拉伸试验用夹具的制作方法
技术领域：
一种薄板高温拉伸试验用夹具技术领域[0001]本实用新型涉及金属材料的力学测试设备，具体说涉及一种薄板高温拉伸试验 用夹具。
背景技术：
[0002]高温拉伸试验主要是评定金属材料在高于室温时的抗拉强度、屈服强度、断后 伸长率、断面收缩率等性能指标，在一般试验机上加装管式电炉及测量和控制温度的仪 表等进行此类试验。对于厚度功mm的板材、棒材两端加工成M16、M12、M8、M6等 系列螺纹的圆形横截面试样来实施高温拉伸试验。而对于厚度Umm的薄板则两端加工 成各有一个Ψ 8的销孔的矩形横截面试样80 (简称旧试样)来实施高温拉伸试验，如图6 所示。采用图6所示的试样80实施试验有如下缺点[0003]1、加工该试样时必须确保两销孔在试样中心线上，加工试样难度很大。[0004]2、做试验时，将两个销子分别插入试样上、下销孔中。由于高温下销子变形使 试样装卸非常麻烦。[0005]3、在高温拉伸试验过程中试样销孔处不可避免变形，特别是薄板，这样就将附 加变形引入到拉伸曲线中，势必对拉伸试验结果有影响，影响试验数据的可靠性和准确 性。实用新型内容[0006]本实用新型的目的在于提供一种薄板高温拉伸试验用夹具，解决薄板试样在高 温拉伸试验过程中产生的附加变形问题，保证试样与拉伸试验机同轴度、试样厚度对中 性、试验结果的准确性、试验过程的安全性。[0007]本实用新型采用图7所示的高温矩形横截面试样(简称新试样)，这种试样与室 温矩形横截面试样完全一样，便于加工，且不会因为试样销孔处变形而将附加变形引入 到拉伸曲线中，从而保证试验数据的准确性和可靠性。基于此设计结构简单、操作方便 的薄板高温拉伸试验用夹具。[0008]一种薄板高温拉伸试验用夹具主要包括自动调心连接螺母、连接轴、夹具主 体，连接轴的一端套有自动调心轴套并与自动调心连接螺母连接，另一端与夹具主体连 接；夹具主体设有一个从前表面向后延伸的凹陷区域，该区域的形状和大小与标准试样 的端部基本相同，夹具主体两侧设有滑动槽，通过滑动槽在夹具主体的前面安装一个可 上下移动的盖板；在夹具主体的后面安装一个厚度对中螺钉，盖板上安装一个固定螺 钉。在厚度对中螺钉和固定螺钉的前端分别通过对中轴承和固定轴承安装厚度对中盖板 和固定盖板。[0009]为确保试验时夹具和试样与拉伸试验机的同轴度，自动调心轴套和自动调心连 接螺母采用球形连接。夹具主体凹陷区域的深度为夹具主体厚度的2/3 4/5。[0010]为避免试验时过渡弧处产生应力集中而断于过渡弧处而导致试验失效，夹具主体凹陷区域的出口尺寸与试样过渡弧尺寸完全吻合。[0011]本实用新型采用室温拉伸试验标准的矩形横截面拉伸试样，避免传统试样在高 温拉伸试验过程中销孔处变形而导致试验曲线失真、试样装卸的复杂以及加工困难。采 用球形连接保证了试验时夹具、试样与拉伸试验机的同轴度。夹具主体凹陷区域的出口 尺寸与试样过渡弧尺寸完全吻合，避免了试验时过渡弧处产生应力集中而断于过渡弧处 而导致试验失效。采用厚度对中装置保证了试样在拉伸过程中试样轴线与力的作用线重 合，最大误差达到o.lmm。采用过渡配合使零散的零件成为部件，并将螺纹的圆周运动 转换成直线运动，方便定位、装夹试样。盖板可在夹具主体的滑动槽内上下移动，从而 保证了装卸的便利。解决薄板试样在高温拉伸试验过程中产生的附加变形问题，保证试 样与拉伸试验机同轴度、试样厚度对中性、试验结果的准确性、试验过程的安全性。


[0012]图1为本实用新型的主视图；[0013]图2为图1中夹具主体5的A向俯视图；[0014]图3为图2的B-B剖视图；[0015]图4为自动调心轴套2的俯视图；[0016]图5为夹具主体5的俯视图；[0017]图6为传统的矩形横截面高温拉伸试样主视图；[0018]图7为本实用新型的矩形横截面高温拉伸试样主视图。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0020]如图1所示，一种薄板高温拉伸试验用夹具，主要包括自动调心连接螺母1、连 接轴3、夹具主体5，连接轴3的一端套有自动调心轴套2并与自动调心连接螺母1采用 球形连接固定，另一端与夹具主体5连接。夹具主体5与连接轴3之间的连接方式主要 有两种，一种是在夹具主体5顶部及连接轴3端部的中心位置分别钻孔并套扣，通过连接 螺钉4与连接轴3相连(如图1所示)。另一种是在夹具主体5顶部的中心位置钻孔并套 扣，在连接轴3端部周围套扣，通过螺纹将夹具主体5与连接轴3连接(图中未画出)。 本实用新型通过自动调心轴套2的V型槽21与拉伸试验机的顶针配合定位(参见图4)。[0021]如图1、2、5所示，夹具主体5设有一个从前表面向后延伸的凹陷区域，该区 域的形状和大小与标准试样的端部基本相同，凹陷区域的深度为夹具主体厚度的2/3 4/5，凹陷区域的出口尺寸与试样8过渡弧81尺寸完全吻合。为方便装卸试样，夹具主体 5两侧设有滑动槽51，通过滑动槽51在夹具主体的前面安装一个可上下移动的盖板6。[0022]高温拉伸试验要求试样在拉伸过程中试样轴线与力的作用线重合，基于此设计 的夹具必须保证不同厚度的试样轴线与力的作用线重合，为此设计了厚度对中螺钉。如 图3所示，在夹具主体5的后面安装一个厚度对中螺钉9，盖板6上安装一个固定螺钉7。 在厚度对中螺钉9和固定螺钉7的前端分别通过对中轴承12和固定轴承13安装厚度对中 盖板10和固定盖板11。厚度对中螺钉9与夹具主体5之间为螺纹配合，厚度对中螺钉 9、厚度对中轴承12、厚度对中盖板10之间均采用过渡配合；固定螺钉7与盖板6之间为螺纹配合，固定螺钉7、固定轴承13、固定盖板11之间均采用过渡配合。即盖板6、 固定螺钉7、固定轴承13和固定盖板11为一体，厚度对中螺钉9、厚度对中轴承12、厚 度对中盖板10为一体。这样旋转厚度对中螺钉9和固定螺钉7，将螺纹的圆周运动转为 厚度对中盖板10和固定盖板11的直线运动，通过厚度对中盖板10和固定盖板11前后移 动，来定位、装夹试样。[0023]如图3所示，厚度对中螺钉9在圆周上分成若干份，通过螺纹旋转一圈，螺 纹的轴向移动距离为螺距的原理，可保证试样轴线与力的作用线重合性最大误差达到 0.1mm。试验时根据试样厚度调节厚度对中螺钉9，厚度对中螺钉9调整好后，只需旋转 固定螺钉7即可完成试样的装夹。并且对于相同厚度的试样，第一件安装好后，以后其 余试样只需旋转固定螺钉7即可，方便装夹。[0024]卸样时，只需旋转固定螺钉7，将盖板6在夹具主体5的滑动槽51向上移动，即 可完成卸样工作。[0025]为保证夹具主体5的凹陷区域尺寸公差，夹具主体5的加工全部由线切割完成。 夹具主体5凹陷区域线切割切下来的部分用于做厚度对中盖板10和固定盖板11，这样可 以确保夹具主体5与厚度对中盖板10和固定盖板11配合良好。[0026]由于高温拉伸试验温度高达800°C，为避免轴承失效，选择高温滑动轴承。夹具 要求有很高的高温强度，基于此夹具选择耐高温材料。
权利要求1.一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于主要包括自动调心连接螺母(1)、连 接轴(3)、夹具主体(5)，连接轴(3)的一端套有自动调心轴套(2)并与自动调心连接螺 母(1)连接，另一端与夹具主体(5)连接；夹具主体(5)设有一个从前表面向后延伸的凹 陷区域，该区域的形状和大小与标准试样的端部基本相同，夹具主体(5)两侧设有滑动 槽(51)，通过滑动槽(51)在夹具主体的前面安装一个可上下移动的盖板(6)；在夹具主 体(5)的后面安装一个厚度对中螺钉(9)，盖板(6)上安装一个固定螺钉(7)。
2.根据权利要求1所述的一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于在厚度对中 螺钉(9)和固定螺钉(7)的前端分别通过对中轴承(12)和固定轴承(13)安装厚度对中盖 板(10)和固定盖板(11)。
3.根据权利要求2所述的一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于厚度对中螺 钉(9)与夹具主体(5)之间为螺纹配合，厚度对中螺钉(9)、厚度对中轴承(12)、厚度对 中盖板(10)之间均采用过渡配合；固定螺钉(7)与盖板(6)之间为螺纹配合，固定螺钉 (7)、固定轴承(13)、固定盖板(11)之间均采用过渡配合。
4.根据权利要求1所述的一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于自动调心轴 套(2)和自动调心连接螺母(1)采用球形连接。
5.根据权利要求1所述的一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于连接轴(3)与 夹具主体(5)之间通过连接螺钉(4)连接。
6.根据权利要求1所述的一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于连接轴(3)与 夹具主体(5)之间采用螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种薄板高温拉伸试验用夹具，其特征在于夹具主体(5) 凹陷区域的出口尺寸与试样(8)过渡弧(81)尺寸完全吻合。
专利摘要本实用新型提供了一种薄板高温拉伸试验用夹具，主要包括自动调心连接螺母(1)、连接轴(3)、夹具主体(5)，连接轴(3)的一端套有自动调心轴套(2)并与自动调心连接螺母(1)连接，另一端与夹具主体(5)连接；夹具主体(5)设有一个从前表面向后延伸的凹陷区域，该区域的形状和大小与标准试样的端部基本相同，夹具主体(5)两侧设有滑动槽(51)，通过滑动槽(51)在夹具主体的前面安装一个可上下移动的盖板(6)；在夹具主体(5)的后面安装一个厚度对中螺钉(9)，盖板(6)上安装一个固定螺钉(7)。本实用新型解决了薄板试样在高温拉伸试验过程中产生的附加变形问题，保证试样与拉伸试验机同轴度、试样厚度对中性、试验结果的准确性、试验过程的安全性。
文档编号G01N3/04GK201803899SQ20102052237
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者吕丹, 孙绍广, 杨承波, 王超逸, 王辉, 苏洪英, 里维群, 陈洪凯, 隋晓红 申请人:鞍钢股份有限公司