适用于金相试样清洗的万用夹具的制作方法

本实用新型涉及金属金相分析设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种适用于金相试样清洗的万用夹具。

背景技术：

失效分析涉及各种形状的零件，因此经常遇到异形的金相试样。在对试样进行研磨时，通常是作业人员采用手持的方式进行手工研磨，经过研磨、抛光的金相试样，裂纹等缺陷缝隙内会填充研磨过程中产生的碎屑、抛光剂、抛光布纤维等外来物，因此，研磨、抛光后的试样需要超声波清洗，尤其是有裂纹等缺陷的试样，更应该清洗干净，防止因制样带来的假象而对检测结果造成干扰。

金相试样的检测面为平面，在对试样进行超声波清洗时，不能将试样的检测面直接放置在烧杯等容器中清洗，这样会因试样与烧杯等容器的摩擦而造成检测面损坏。另外，如果将试样直接放置在容器内进行清洗，由于检测面紧贴容器壁，很难将检测面缺陷缝隙中的外来物清洗干净。

要想将检测面及裂纹等缺陷缝隙中的外来物清洗干净，需要根据缺陷的分布及走向将其置于不同的方向，这样才能保证试样清洗干净。而现有的夹具及工装都不能实现异形试样的夹持，即使是对规则形状试样的夹持，现有的夹具工装也无法根据需要调整试样的夹持方向。

综上所述，如何提供一种能够对异形试样进行夹持的夹持工装，从而方便试样的超声波清洗，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够对异形金属试样进行夹持的夹持工装，从而方便试样的超声波清洗。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于金相试样清洗的万用夹具，该适用于金相试样清洗的万用夹具包括：

夹具构架，所述夹具构架具有用于放置试样的放置腔；

定位杆组件，所述定位杆组件包括有定位杆、用于对定位杆提供弹性夹持力的弹性部件以及用于对定位杆进行定位固定的定位部件，所述定位杆可滑动地设置于所述夹具构架上，所述弹性部件的一端与所述定位杆连接，所述弹性部件的另一端与所述夹具构架连接，所述定位部件设置于所述夹具构架上并可与所述定位杆固定连接、用于对所述定位杆在所述夹具构架上的滑动进行定位止步，所述定位杆组件包括有上层定位杆组件以及设置于所述上层定位杆组件下侧的下层定位组件，所述上层定位杆组件设置有多个，全部的所述上层定位杆组件于同一个平面内环绕所述夹具构架间隔设置，所述下层定位杆组件设置有多个，全部的所述下层定位杆组件于同一个平面内环绕所述夹具构架间隔设置。

优选地，所述定位杆的一端穿过所述夹具构架并插入至所述放置腔内，其端部设置有用于与试样接触的顶块；所述定位杆的另一端设置于所述夹具构架的外侧，其端部设置有手持块。

优选地，所述弹性部件为弹簧，所述弹性部件套设于所述定位杆上，所述弹性部件的一端与所述顶块相抵，所述弹性部件的另一端与所述夹具构架相抵，所述弹性部件压缩设置于所述夹具构架与所述顶块之间。

优选地，于所述定位杆上设置有定位槽，所述定位槽设置有多个，全部的所述定位槽沿沿所述定位杆的杆轴线方向直线排列设置；所述定位部件上设置有定位突触，所述定位部件可转动地设置于所述夹具构架的外侧，通过所述定位部件于所述夹具构架上的旋转运动、所述定位突触可插入至所述定位槽内、并对所述定位杆的滑动止步。

优选地，所述夹具构架为圆筒形结构，于所述夹具构架的一端为用于试样拿取的开放式开口结构，于所述夹具构架的另一端设置有底座板。

优选地，所述上层定位杆组件设置有四组，四组所述上层定位杆组件于垂直于所述夹具构架中轴线的平面内环绕所述夹具构架等间隔设置；所述下层定位杆组件设置有四组，四组所述下层定位杆组件于垂直于所述夹具构架中轴线的平面内环绕所述夹具构架等间隔设置；所述上层定位杆组件于所述底座板上的投影与与其相邻的所述下层定位杆组件于所述底座板上的投影之间具有45°的夹角。

优选地，所述夹具构架的增体长度为S；所述上层定位杆组件设置于所述夹具构架上距离所述底座板三分之二S的位置上，所述下层定位杆组件设置于所述夹具构架上距离所述底座板三分之一S的位置上。

优选地，所述夹具构架为金属夹具构架，所述夹具构架的壁厚为2-4mm之间，所述夹具构架的整体高度在55-65mm之间，所述放置腔的直径在48-52mm之间。

优选地，所述顶块用于与试样接触的侧面上设置有防滑波纹。

通过上述结构设计，本实用新型在夹具构架上设置有定位杆组件，定位杆组件中的定位杆穿过夹具构架滑动设置，在夹具构架上设置有能够对定位杆提供夹紧作用力的弹性部件以及能够对定位杆提供定位作用的定位部件，本实用新型可实现各种形状的金相试样的稳固夹持，且可实现试样上检测面在任意方向上的调整，便于金相试样检测面的清洗。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型一实施例中适用于金相试样清洗的万用夹具的结构示意简图；

图2为本实用新型一实施例中适用于金相试样清洗的万用夹具的剖视图；

图3为本实用新型一实施例中适用于金相试样清洗的万用夹具在使用状态下的结构示意简图；

在图1至图3中，部件名称与附图标记的对应关系为：

夹具构架1、放置腔2、定位杆3、弹性部件4、定位部件5、顶块6、

手持块7、底座板8。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图3，其中，图1为本实用新型一实施例中适用于金相试样清洗的万用夹具的结构示意简图；图2为本实用新型一实施例中适用于金相试样清洗的万用夹具的剖视图；图3为本实用新型一实施例中适用于金相试样清洗的万用夹具在使用状态下的结构示意简图。

本实用新型提供了一种适用于金相试样清洗的万用夹具，用于对需要进行超声波清洗的试样进行夹持固定，从而提升试样的清洗效果。

在本实用新型的一个实施方式中，该适用于金相试样清洗的万用夹具包括有如下组件：

1、夹具构架

夹具构架1为构成本实用新型的主体结构，夹具构架1用于本实用新型其他组件的安装与固定，因此，为了提高夹具构架1的结构强度，在本实用新型的实施方式中，夹具构架1采用金属材料一体成型。具体地，夹具构架1采用不锈钢材料制成。在夹具构架1上设置一个用于放置试样的放置腔2，需要进行超声波清洗的试样被夹持在放置腔2内，通过夹具构架1的支撑在超声波清洗池内成悬空状态进行清洗。

为了提高夹具构架1的整体结构强度，夹具构架1采用圆筒形结构设计，设定：于夹具构架1的一端为用于试样拿取的开放式开口结构，于夹具构架1的另一端设置有底座板8，通过设置底座板8能够对夹具构架1的端部进行封口，从而提高整个夹具构架1的结构强度。另外，底座板8采用平板结构设计，其能够提高夹具构架1在超声波清洗池内放置的稳定性。

根据常规试样的结构尺寸，本实用新型对夹具构架1进行了如下尺寸限定：夹具构架1的壁厚为2-4mm之间，以壁厚3mm为最优设计方案；夹具构架1的整体高度在55-65mm之间，以整体高度为60mm为最优设计方案；放置腔2采用圆柱型腔体结构，放置腔2的直径在48-52mm之间，放置腔2的直径以50mm为最优设计方案。

2、定位杆组件

定位杆组件用于安装到夹具构架1上，利用定位杆组件能够对试样进行夹持，从而将试样固定夹持在夹具构架1的放置腔2内。

定位杆组件的具体结构如下：其包括有定位杆3、用于对定位杆3提供弹性夹持力的弹性部件4以及用于对定位杆3进行定位的定位部件5。

定位杆3采用圆杆结构，在夹具构架1用于安装定位杆3的相应部位开设孔径略大于定位杆3的通孔，这样定位杆3穿过通孔可滑动地设置于夹具构架1上。为了提高定位杆3滑动的流畅程度，本实用新型还可以在夹具构架1开设的通孔上设置直线轴承，通过直线轴承对定位杆3进行安装。

具体地，定位杆3的一端穿过夹具构架1并插入至放置腔2内，其端部设置有用于与试样接触的顶块6；定位杆3的另一端设置于夹具构架1的外侧，其端部设置有手持块7。

在上述结构设计中，顶块6用于与试样接触，为了避免顶块6对试样造成结构破坏，在本实用新型中，顶块6优选采用橡胶材料一体成型，并且，在顶块6用于与试样接触的侧面上设置有防滑波纹。顶块6采用橡胶材料制成，其材料较软，在与试样接触后可进行形变，从而避免与试样发生硬性接触，起到对试样的保护作用。顶块6上设置有防滑波纹，这样能够增加顶块6与试样之间的摩擦力，从而提高试样在放置腔2内夹持的稳定性。

手持块7用于增加定位杆3端部的体积，从而方便操作人员的手持操作。具体地，手持块7采用球形结构，手持块7上设置有内螺纹孔，这样，手持块7就可以采用螺纹连接的方式安装到定位杆3上。

另外，本实用新型还提出了如下优化设计：在定位杆3用于安装顶块6的端部设置有球头结构，在顶块6上设置有与球头结构卡接配合的球形槽，这样顶块6可在定位杆3上进行角度调整，满足不同形状试样的夹持要求。

弹性部件4的作用为对定位杆3提供弹力，从而保证定位杆3夹紧试样。具体地，弹性部件4的一端与定位杆3连接，弹性部件4的另一端与夹具构架1连接。在本实用新型的一个实施方式中，弹性部件4采用弹簧结构设计。弹性部件4套设于定位杆3上，弹性部件4的一端与顶块6相抵，弹性部件4的另一端与夹具构架1相抵，弹性部件4压缩设置于夹具构架1与顶块6之间。当然，其他具有弹性的部件，例如橡皮筋或者波纹管等均可应用到本实用新型中。

由上述结构设计可知：定位杆3采用可滑动方式安装在夹具构架1上。为了能够对定位杆3的滑动进行止步限位，本实用新型还设置了定位部件5。

具体地，定位部件5设置于夹具构架1上并可与定位杆3固定连接、用于对定位杆3在夹具构架1上的滑动进行定位止步。

在本实用新型的一个实施方式中，于定位杆3上设置有定位槽，定位槽设置有多个，全部的定位槽沿沿定位杆3的杆轴线方向直线排列设置；定位部件5上设置有定位突触，定位部件5可转动地设置于夹具构架1的外侧，通过定位部件5于夹具构架1上的旋转运动、定位突触可插入至定位槽内、并对定位杆3的滑动止步。

在本实用新型的另一个实施方式中，定位部件5还可以采用齿轮组结构设计，其具体结构如下：在定位杆3上设置齿条，在夹具构架1上设置有一个与齿条啮合的齿轮，并且，在夹具构架1上还设置有一个与齿轮上齿轮齿卡接配合的卡子，卡子与齿轮配合能够形成一个与现有技术中棘轮组件相似的结构，当定位杆3向夹具构架1内部滑动时，齿轮联动旋转，定位杆3顺利地向夹具构架1内部滑动，当定位杆3(顶块6)与试样接触后，定位杆3在弹性部件4以及定位部件5的双重作用下止步，其能够保证试样夹持的稳固程度。

定位杆组件的作用为对试样进行夹持，具体地，定位杆组件包括有上层定位杆组件以及设置于上层定位杆组件下侧的下层定位组件，上层定位杆组件设置有多个，全部的上层定位杆组件于同一个平面内环绕夹具构架1间隔设置，下层定位杆组件设置有多个，全部的下层定位杆组件于同一个平面内环绕夹具构架1间隔设置。

具体地，上层定位杆组件设置有四组，四组上层定位杆组件于垂直于夹具构架1中轴线的平面内环绕夹具构架1等间隔设置；下层定位杆组件设置有四组，四组下层定位杆组件于垂直于夹具构架1中轴线的平面内环绕夹具构架1等间隔设置。并且，限定：上层定位杆组件于底座板8上的投影与与其相邻的下层定位杆组件于底座板8上的投影之间具有45°的夹角。

由于定位杆组件分为上、下两组，因此，能够极大程度地提高定位杆组件对试样的夹持固定作用。

在此限定：夹具构架1的增体长度为S；上层定位杆组件设置于夹具构架1上距离底座板8三分之二S的位置上，下层定位杆组件设置于夹具构架1上距离底座板8三分之一S的位置上。

通过上述结构设计，本实用新型在夹具构架1上设置有定位杆组件，定位杆组件中的定位杆3穿过夹具构架1滑动设置，在夹具构架1上设置有能够对定位杆3提供夹紧作用力的弹性部件4以及能够对定位杆3提供定位作用的定位部件5，本实用新型可实现各种形状的金相试样的稳固夹持，且可实现试样上检测面在任意方向上的调整，便于金相试样检测面的清洗。

本实用新型的使用方法如下：将定位杆3向外拉至最大，并用定位部件5固定；根据清洗的需要，将检测面的位置摆放好，放入夹具，并用手保持试样位置；逐一松开定位部件5，使定位杆3前段的顶块6与试样紧密接触；将固定好的金相试样及夹具放入烧杯等容器中，向容器中加入清洗液，再将容器置于超声波清洗机中清洗；清洗完毕，松开定位部件5，取出试样。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。