一种高速钢短比例试样拉伸夹具的制作方法

本实用新型涉及拉伸夹具技术领域，具体涉及一种高速钢短比例试样拉伸夹具。

背景技术：

金属材料的轴向拉伸测试，是材料性能研究过程中最基本、应用最广泛的实验之一，通过拉伸试验，可以测定材料的一系列力学性能指标，如弹性、塑形、强度、断裂等力学性能指标。现有的材料试验机自带的棒状试样拉伸夹具多为V型槽夹具，主要适用于硬度和抗拉强度较低的金属材料。然而在测试短比例试样时，有些夹头的夹持部分长度较短，对于抗拉强度较高的短比例试样，如果依然选用试验机自带的V型槽夹具，会出现试样打滑、损坏试验机自带V型夹具，导致测试结果不准确，无法确保试验数据的准确性。

目前，针对短比例试样的拉伸试验，强度较低的试样可选用试验机自带的V型夹具；对于强度较高的试样可选用的螺栓组合拉伸夹具，由于其上碗式夹芯和下碗式夹芯为半开式结构，在拉伸的过程中会出现由于应力集中导致夹具开口处变形的现象，甚至会出现试样断裂瞬间整体从开口处飞出，造成危险，因此不适合高速钢短比例试样的工业化常规试验。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高速钢短比例试样拉伸夹具，以解决现有技术中短比例试样拉伸夹具易变形且安全性差的问题。

本实用新型实施例提供一种高速钢短比例试样拉伸夹具，包括上碗型夹芯、下碗型夹芯，所述上、下碗型夹芯均由两个左右对称的半碗型夹芯扣合组成，所述上、下碗型夹芯的外周分别可拆卸地连接有上、下锁紧夹套，所述上、下碗型夹芯还分别可拆卸地连接有上、下连接杆。

作为本实用新型的优选方式，所述上连接杆的一端为台阶轴结构，另一端连接有承载片；所述下连接杆的一端为台阶轴结构。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下碗型夹芯的一端设有安装试样的台阶孔；所述上、下碗型夹芯的另一端还分别设有安装所述上、下连接杆的台阶孔。

作为本实用新型的优选方式，所述承载片的厚度为3～5mm。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下锁紧夹套为圆筒形，其侧壁上均设有螺纹通孔。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下碗型夹芯分别与所述上、下锁紧夹套之间采用螺杆紧定连接。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下碗型夹芯的制作材料均为40cr钢。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下碗型夹芯经过淬火及回火处理。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下碗型夹芯的金相组织为回火屈氏体加回火索氏体。

作为本实用新型的优选方式，所述上、下碗型夹芯的淬火温度为840℃，回火温度为470℃。

本实用新型提供的高速钢短比例试样拉伸夹具，夹持部采用上、下碗型夹芯夹持试样，碗型夹芯由两个左右对称的半碗型夹芯扣合组成，在碗型夹芯的外周设置有锁紧夹套，使夹具的夹持部形成圆周封闭式结构，从而保证了试样受力均匀，避免了夹具变形、试样打滑或试样断裂飞出的情况，提高了夹具的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的半碗型夹芯的结构示意图。

其中，1、承载片，2、上连接杆，3、上碗型夹芯，4、上锁紧夹套，5、上螺杆，6、试样，7、下碗型夹芯，8、下锁紧夹套，9、下螺杆，10、下连接杆，11、半碗型夹芯。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例公开了一种高速钢短比例试样拉伸夹具，参照图1所示，其结构包括上碗型夹芯3、下碗型夹芯7、上连接杆2、下连接杆10、承载片1、上锁紧夹套4、下锁紧夹套8。上碗型夹芯3、下碗型夹芯7均由两个左右对称的半碗型夹芯11扣合组成，半碗型夹芯11结构如图2所示。半碗型夹芯11扣合组成的碗型夹芯为可拆卸结构，当其扣合成碗型夹芯时能形成圆周封闭式结构，使试样6受力均匀，夹持稳定，克服了短比例试样拉伸过程夹持段长度短易打滑、试样断裂飞出的现象，保证试验的顺利进行；当其拆分开来，又可以方便连接上连接杆2、下连接杆10以及试样6。

根据拉力试验的步骤规程，拉力试样6的两端一般都预制为台阶轴结构，因此与之相对应的，在上碗型夹芯3、下碗型夹芯7的一端均设有用于安装试样6的台阶孔。

为方便连接，将上连接杆2、下连接杆10的一端也设计为台阶轴结构，与此对应的，上碗型夹芯3、下碗型夹芯7的另一端也分别设有用于安装上连接杆2、下连接杆10的台阶孔。此外，为使试样6安装简单、方便，以及防止试验做完后试验机V型夹口打开时整套夹具掉落，在上连接杆2另一端还连接有承载片1，承载片1为一圆形金属片，为保证承载片1的工作强度，其厚度为3～5mm。承载片1与上连接杆2的连接方式采用螺纹连接。

上碗型夹芯3、下碗型夹芯7的外周分别可拆卸地连接有上锁紧夹套4、下锁紧夹套8。上锁紧夹套4、下锁紧夹套8为圆筒形，尺寸与碗型夹芯匹配，其侧壁上均设有螺纹通孔。锁紧夹套安装在碗型夹芯上，作用是紧固两相互扣合的半碗型夹芯11。上碗型夹芯3、下碗型夹芯7与上锁紧夹套4、下锁紧夹套8分别使用上螺杆5、下螺杆9紧定。

上碗型夹芯3、下碗型夹芯7的制作材料均为40cr钢。由于拉力试验的负载巨大，需要对试验夹具进行热处理以提高强度。本实用新型的上碗型夹芯3、下碗型夹芯7经过淬火及回火处理，淬火温度为840℃，回火温度为470℃。热处理后的金相组织为回火屈氏体加回火索氏体。

高速钢短比例试样拉伸夹具使用过程：

承载片1和上连接杆2连接在一起，再将承载片1放置在试验机上V形凹槽的上端。然后在上碗型夹芯3的一端连接上连接杆2，另一端连接试样6。将上锁紧夹套4从试样下方套装在上碗型夹芯3的外表面，使用上螺杆5安装在上锁紧夹套4的螺孔上锁紧上锁紧夹套4与上碗型夹芯3外表面，关闭试验机上V型凹槽，完成上方夹装工作。

在下碗型夹芯7的一端连接下连接杆10，另一端连接试样6。完成后将下锁紧夹套8从试样中间套装在下碗型夹芯7的外表面，使用下螺杆9安装在下锁紧夹套8的螺孔上锁紧下锁紧夹套8与下碗型夹芯7外表面，调整下V型凹槽至合适距离，关闭试验机下V型凹槽，完成下方夹装工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。