一种拉伸试样用夹具的制作方法

本实用新型涉及夹具领域，且特别涉及一种拉伸试样用夹具。

背景技术：

橡胶材料由于其优异的特性而被广泛应用于各个领域。作为一种力学行为非线性的材料，在利用有限元手段分析橡胶制品的力学性能时，需要输入橡胶在单轴拉伸状态下、单轴压缩状态下以及纯剪切状态下的试验数据来作为基本的材料参数。

其中，橡胶在纯剪切状态下的试验数据可以通过测试橡胶的平面拉伸应力应变曲线来获得。为了确保试验数据是在纯剪切状态下获得的，橡胶平面拉伸试样的长宽比最好保持在10：1以上。由于橡胶自身极易发生形变和应力松弛，拉伸橡胶时的夹持力难以保持，而且橡胶平面拉伸试样的夹持区和试验区的刚度相同，夹持区厚度在试验过程中会随着试验区一起变薄，因此容易在试验过程中出现滑脱问题。另外，橡胶平面拉伸试样长宽比比较大，容易在试验过程中出现局部滑脱的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种可牢固夹持试样的拉伸试样用夹具。

为达上述优点，本实用新型提供一种拉伸试样用夹具，包括夹具主体，其特征在于，夹具主体上设有用于放置试样的夹持工作区，夹具主体的侧壁开设有用于收容垫板的垫板槽以及与垫板槽相连通的螺纹孔，螺纹孔内设有螺栓，垫板槽内的垫板可在螺栓的推动下向夹持工作区移动而夹紧位于夹持工作区内的试样。

进一步地，螺栓包括第一螺栓和第二螺栓，第一螺栓和第二螺栓的螺杆内分别设有第一压缩弹簧和第二压缩弹簧。

进一步地，垫板包括第一垫板和第二垫板，第一垫板和第二垫板在背离夹持工作区的一侧分别设有第一沉孔和第二沉孔。

进一步地，垫板包括第一垫板和第二垫板，第一垫板和第二垫板在朝向夹持工作区的内侧壁上设有防滑纹。

进一步地，防滑纹是三角形锯齿状防滑纹，防滑纹的锯齿朝向与试样的拉伸方向相反。

进一步地，三角形是直角三角形，直角三角形的长直角边位于远离试样的一侧，直角三角形的斜边与短直角边构成防滑纹的齿顶角。

进一步地，防滑纹的齿顶角的角度为50-70度。

进一步地，夹具主体上设有若干个减重孔。

进一步地，夹持工作区的长宽比大于5。

进一步地，拉伸试样是橡胶，橡胶的两侧是夹持区，中间是试验区。

本实用新型的拉伸试样用夹具，通过螺栓推动垫板，可牢固夹持试样。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的拉伸试样用夹具的结构示意图。

图2为该拉伸试样用夹具的夹具主体的剖视示意图。

图3为该拉伸试样用夹具的夹紧前的剖视示意图。

图4为该拉伸试样用夹具的夹紧后的剖视示意图。

图5为该拉伸试样用夹具的第二垫板的剖视示意图。

图6为该拉伸试样用夹具的第二垫板上的防滑纹的放大示意图。

图7为该橡胶拉伸试样的示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型的拉伸试样用夹具包括夹具主体11和夹具固定部12。在夹具固定部12上设有销孔121，在夹具主体11上设有3个减重孔3。

另外，在夹具主体11的正面的五个不同位置的上下两侧对称设有螺纹孔2，在上下两侧的螺纹孔2内设有第一螺栓81和第二螺栓82，第一螺栓81和第二螺栓82的螺杆沿轴向均设有收容槽，第一螺栓81和第二螺栓82的收容槽内分别设有第一压缩弹簧91和第二压缩弹簧92，第一压缩弹簧91和第二压缩弹簧92在自由状态时分别伸出第一螺栓81和第二螺栓82的螺杆。

在夹具主体11的侧壁设有与上下两侧的螺纹孔2连通的长方形的垫板槽4，在垫板槽4内左右对称装配有与垫板槽4匹配的第一垫板51和第二垫板52。第一垫板51和第二垫板52可在垫板槽4内滑动。第一垫板51和第二垫板52之间形成有用于放置试样的夹持工作区，该夹持工作区的长宽比大于5，这可保证拉伸试样在拉伸试验过程中纵向受力均衡。在第一垫板51和第二垫板52上靠近螺纹孔2的一侧分别设有第一沉孔61和第二沉孔62，第一沉孔61和第二沉孔62分别与第一螺栓81和第二螺栓82的前端匹配。

如图5-6所示，在第一垫板51和第二垫板52的内侧壁上设有防滑纹7。在本实施例中，优选地，该防滑纹7是直角三角形锯齿状防滑纹，其锯齿朝向与试样的拉伸方向相反，锯齿间构成的齿槽在垫板横向上连续。直角三角形的长直角边AB位于远离试样的一侧，直角三角形的斜边AC与短直角边BC构成防滑纹7的齿顶角。优选地，防滑纹7的齿顶角的角度为50-70度，更优选地，其为60度。

如图7所示，在本实施例中，拉伸试样是橡胶，该橡胶的两侧是夹持区，中间是试验区。两侧的夹持区分别和第一垫板51、第二垫板52的内侧壁抵接从而被夹持，中间的试验区用于进行拉伸试验。

下面参照图4-5就该拉伸试样用夹具的的使用方法进行详细描述。

先将拉伸试样用夹具的夹具固定部12通过销连接装配到万能试验机上。再将橡胶平面拉伸试样的夹持区放入第一垫板51和第二垫板52之间，第一螺栓81和第二螺栓82分别穿过夹具主体11上的螺纹孔2。第一螺栓81和第二螺栓82在拧入螺纹孔2的过程中，用于防松的第一压缩弹簧91和第二压缩弹簧92被压缩，并分别对第一垫板51和第二垫板52提供持续的夹紧力，防止橡胶拉伸试样夹持区在试验过程中由于厚度变薄而导致夹持力锐减。当第一螺栓81和第二螺栓82拧至螺纹孔2的特定深度后，第一螺栓81和第二螺栓82的前端分别顶入与第一垫板51和第二垫板52外侧的第一沉孔61和第二沉孔62，继续拧紧螺栓，第一螺栓81和第二螺栓82分别将第一垫板51和第二垫板52朝相对方向推近直至第一垫板51和第二垫板52的内侧壁夹紧该橡胶平面拉伸试样。由于夹持工作区的长宽比大于5，因此可以保证拉伸试样在拉伸试验过程中纵向受力均衡。此外，垫板内侧的防滑纹7可有效咬合橡胶平面拉伸试样，保证橡胶平面拉伸试样在试验过程中不发生滑脱。然后，控制万能试验机进行橡胶平面拉伸试验。试验结束后，拧松第一螺栓81和第二螺栓82可卸下橡胶平面拉伸试样，并将第一垫板51和第二垫板52复位。

综上所述，本实用新型的拉伸试样用夹具的夹持工作区的长宽尺寸比大于5，既可满足橡胶平面拉伸试验的要求，又可保证试样在拉伸试验过程中纵向受力均衡。在螺栓内装设压缩弹簧，可以提供持续的夹持力，有效地避免橡胶试样发生应力松弛或厚度变薄而导致的滑脱现象。本实用新型的垫板内侧的三角形锯齿状防滑纹，不仅能够有效避免橡胶试样夹持区在试验过程中厚度变薄而导致的滑脱现象，还可以有效避免橡胶试样由于长宽比比较大而出现的局部滑脱现象。此外，本实用新型的拉伸试样用夹具装夹方便，减少了试验前期繁琐的准备工作，有效地缩短了试验周期。

此外，在本实施例中，拉伸试样是橡胶，当然其也可以是其它材料。在本实施例中，拉伸试样用夹具在夹持工作区的两侧均设有螺栓、垫片和防滑纹，在本实用新型的其它实施例中，拉伸试样用夹具也可以仅在夹持工作区的一侧设置螺栓、垫片和防滑纹。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。