专利名称：表面振动研磨试样快速装卸夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于金属试样定位和夹持固定的夹具，尤其涉及表面振动研磨试样快速装卸夹具。本实用新型可适用于试样表面喷涂、镀覆、轰击等表面处理试验。
背景技术：
材料的失效大多发生在材料的表面，材料表面结构性能的好坏直接影响此类材料综合性能指标。振动研磨是通过机械振动带动磨料、磨球等对材料的表面进行研磨加工，改变材料表面的结构特征或组织形貌，提高材料表面性能的一种方法。振动研磨包括喷丸、喷砂和机械球磨等多种技术。为了分析研磨后材料表面的组织特征和表面形貌变化及力学性能的改变，要事先进行相同工艺、相同材料的试样预实验研究，因此要进行大量的小试样的振动研磨实验。这些实验往往在密闭的空间内进行，在特殊条件下要加入不同的实验条件，例如真空、惰性气氛等。
现有的用于表面加工试样定位装置包括一个带孔的夹具，然后用螺栓将夹具直接连接在固定底座上，试样放置在夹具与底座之间，夹具上的开孔裸露出被加工的试样表面。这种夹具在每一次的试验中都要拆卸固定螺栓，操作费时且不方便。固定螺栓在试样表面处理过程中也受到研磨，当研磨损伤较大时固定螺栓拆卸困难，降低工作效率，增加了劳动量。在试样研磨变形后，更换试样操作更加困难。另外，现有夹具仅能进行单一工序工作，不具备对一个试样表面选区同时进行几道工序的加工能力，在进行多工序操作时要重新进行夹持试样的操作，操作重复，效率低下。
(三)
发明内容
本实用新型克服了现有表面加工试样夹具的缺陷，提供一种表面振动研磨试样快速装卸夹具。该试样快速装卸夹具采用上模块、下模块和插板，装卸方便快速，夹具使用寿命长，可一次装夹完成试样表面多区域的加工，工作效率高。
本实用新型是这样实现的一种表面振动研磨试样快速装卸夹具，包括开有孔道的上模块、下模块、插板、连接螺栓、定位螺销，上模块沿孔道开有大于孔道宽度的插槽，插槽一侧为通槽，另一侧超过孔道；插板由平板和凸板组成，凸板上开有定位孔，插板插入上模块的插槽内；上模块的孔道下方、插板的平板上方组成一个空腔，空腔内置有试样，试样置于插板平板上；在上模块下表面沿周向开有数个连接螺栓孔，下模块沿周向相应开有数个连接螺栓通孔，连接螺栓穿过下模块连接螺栓通孔连接上模块连接螺栓孔，将下模块和上模块连成一体，在下模块上开有插板定位孔和夹具固定孔，定位螺销穿过下模块插板定位孔连接插板上的定位孔，固定螺栓穿过下模块夹具固定孔与机座相连接。
上述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，所述上模块孔道为方形，插板平板也为方形且宽度大于上模块方形孔道宽度。
上述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，所述插板平板上置放的试样上下还安装有选区模片和垫片，选区模片开有一个或多个形状不同的孔。
上述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，所述下模块的连接螺栓通孔和插板定位孔沿周向均匀分布。
上述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，所述下模块的夹具固定孔置于下模块中央。
本实用新型采用上模块、下模块和插板，上模块、下模块固定连接，上模块开孔，孔下开有插槽形成空腔，用于插板插入。插板上装有试样、选区模片和垫片，组成可移动件，通过定位螺销对插板定位，试样装卸方便快速。上模块、下模块的固定连接是通过连接螺栓完成的，连接螺栓是由下模块连接到上模块，在上模块上表面无螺孔和螺栓，即表面振动研磨面是光滑的，只有试样经上模块孔裸露在外，保证了夹具的耐用性，使得夹具使用寿命长。试样的定位和安装是由插板完成的，插板由平板和凸板组成，试样置于插板平板上，通过插板可将试样牢固固定在上、下模块构成的空腔内，避免运行时试样的滑动。选区模片放置在试样要加工的表面上，根据实验的需要选择不同的选区模片，可以在试样表面不同区域进行加工，亦可以在实验过程中更换选区模片对试样的不同区域进行不同工艺、不同参数的加工处理，亦可在一个试样上得到多组不同的实验结果，进行多种实验研究，工作效率高。本实用新型与现有技术相比，装卸方便快速，夹具使用寿命长，可一次装夹完成试样表面多区域的加工，工作效率高。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型表面振动研磨试样快速装卸夹具结构示意图；图2为图1的A-A向剖视示意图(但增加了试样)；图3为插板结构示意图；图4为图3的侧视图；图5为选区模片示意图。
图中1上模块，2下模块，3插板，4定位螺销，5插槽，6方形孔道，7试样卡槽，8夹具固定孔，9连接螺栓，10垫片，11试样，12选区模片，13方形多孔选区模片，14平板，15凸板。
具体实施方式
参见图1、图2，一种表面振动研磨试样快速装卸夹具，包括开有孔道的上模块1、下模块2、插板3、连接螺栓9、定位螺销4。上模块1和下模块2通过三个连接螺栓9固定连接在一起。上模块1孔道6为方形，上模块1沿方形孔道6下开有大于孔道6宽度的插槽5，插槽5一侧为通槽，另一侧超过孔道6，插槽5内插入插板3。参见图3、图4，插板3由平板14和凸板15组成，凸板15上开有定位孔，插板3平板14也为方形且宽度大于上模块方形孔道6宽度。上、下模块1、2连接后，在上模块1的孔道6下方、插板3的平板14上方组成一个空腔，空腔内置有试样11，试样11置于插板平板14上，试样11的加工面被上模块1的方形孔道6裸露。
插板3宽度与插槽5相对应，插板3的凸板15与插槽5共同构成了试样卡槽7用以固定试样11。平板14的作用是取出插板3后在试样11的后面留下一个空间，保证加工过程中容易发生变形试样的顺利取出。插板3插入插槽5后，插板凸板15由定位螺销4固定，保证试样11加工过程中插板3及试样11不会从插槽5中滑出。定位螺销4为一个定位螺栓或弹簧定位螺销，可以方便地卸下或压入到下模块2中，便于插板3和试样11的快速装卸。
夹具固定孔8开在下模块2上，可以方便地将夹具固定在任何机座或其他固定架上，使夹具可以在多种实验条件下对试样进行加工处理。在多道工序加工过程中还可以在一道工序后通过拆卸夹具固定孔8的连接，把夹具整体移动到下一个工序中，确保加工的准确性。
为延长夹具的使用寿命，在上模块1下表面沿周向开有数个连接螺栓孔9，本实施例中为三个，将连接螺栓9隐藏在上模块1下面，插板定位孔4和夹具固定孔8开在下模块2上，这样可避免研磨加工过程中的损伤或变形。
为保证夹具在振动实验过程的平衡性能，下模块2上的插板定位孔4位置与上下模块连接螺栓9沿同一个圆周均匀分布；夹具固定孔8置于下模块2中央。
根据试样11厚度不同可以在插板3和试样11之间放置垫片10，保证试样11的稳定性。选区模片12可以保证加工特殊试样或试样的特殊区域。选区模片12上开有一个或多个形状不同的孔，参见图5，在选区模片12上可以根据要求开启任意形状的孔洞13，例如，方形多孔选区模块，单方孔型选区模块，单圆孔型选区模块，单椭圆孔型选区模块等。利用这些孔洞裸露出试样11需要加工的表面，实现对试样11不同形状的特殊区域进行处理；可以在一个选区模片12上开多个孔，满足在一次实验中完成一个试样11多部位特殊加工任务的要求；也可以通过不同的选区模片12在不同的实验中对同一部位进行多道次加工，或实现不同部分进行不同的加工处理。选区模片12的功能包括选区加工、选区累积加工、选区保护加工及多变量选区研究等。
当试样11较小时，可以通过选区模片12一次固定多个试样。也可以通过在垫片10上制备多个凹槽镶嵌小试样，上面配合覆盖选区模片12。这些试样11可以是不同成分，也可以是不同形状和处理条件，从而实现在一次实验中加工多个试样的实验要求，保证所有加工试样实验参数的同一性。
表面振动研磨试样快速装卸夹具的使用方法为先在下模块2上安装好插板定位螺销4，将上下模块1、2通过连接螺栓9连接起来，完成夹具的组合。上下模块1、2在试样11装卸操作中为固定件，组合在一起。
通过机座连接螺栓8将夹具固定在机座上，完成夹具的安装。
在试样11装卸操作中定位螺销4、插板3、选区模片12和垫片10为可移动件，一次操作组合完成试样11安装。具体为垫片10、试样11和选区模片12放到插板的平板14上，一同插入空腔5，将定位螺销4置入插板3定位孔，即完成试样11的安装。
实验结束后，将定位螺销4从插板3定位孔中取出或拨开，取出插板3、垫片10、试样11和选区模片12，完成试样11的快速更换。一次操作即可完成试样更换，取样方便。当试样11在研磨过程中发生变形时，先取出插板和3垫片10，然后可取出试样11和选区模片12。
本实用新型表面振动研磨试样快速装卸夹具还可适用于试样表面喷涂、镀覆、轰击等表面处理试验。
权利要求1.一种表面振动研磨试样快速装卸夹具，包括开有孔道的上模块，其特征是所述夹具还包括下模块、插板、连接螺栓、定位螺销，上模块沿孔道开有大于孔道宽度的插槽，插槽一侧为通槽，另一侧超过孔道；插板由平板和凸板组成，凸板上开有定位孔，插板插入上模块的插槽内；上模块的孔道下方、插板的平板上方组成一个空腔，空腔内置有试样，试样置于插板平板上；在上模块下表面沿周向开有数个连接螺栓孔，下模块沿周向相应开有数个连接螺栓通孔，连接螺栓穿过下模块连接螺栓通孔连接上模块连接螺栓孔，将下模块和上模块连成一体，在下模块上开有插板定位孔和夹具固定孔，定位螺销穿过下模块插板定位孔连接插板上的定位孔，固定螺栓穿过下模块夹具固定孔与机座相连接。
2.根据权利要求1所述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，其特征是上模块孔道为方形，插板平板也为方形且宽度大于上模块方形孔道宽度。
3.根据权利要求1或2所述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，其特征是插板平板上置放的试样上下还安装有选区模片和垫片，选区模片开有一个或多个形状不同的孔。
4.根据权利要求1所述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，其特征是下模块的连接螺栓通孔和插板定位孔沿周向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的表面振动研磨试样快速装卸夹具，其特征是下模块的夹具固定孔置于下模块中央。
专利摘要本实用新型涉及用于金属试样定位和夹持固定的夹具，尤其涉及表面振动研磨试样快速装卸夹具。本实用新型包括开有孔道的上模块、下模块、插板、连接螺栓、定位螺销，上模块沿孔道开有大于孔道宽度的插槽，插槽一侧为通槽，另一侧超过孔道；插板由平板和凸板组成，凸板上开有定位孔，插板插入上模块的插槽内；试样置于插板平板上；在上模块下表面沿周向开有数个连接螺栓孔，连接螺栓将下模块和上模块连成一体，定位螺销穿过下模块插板定位孔连接插板上的定位孔，固定螺栓穿过下模块夹具固定孔与机座相连接。本实用新型装卸方便快速，夹具使用寿命长，可一次装夹完成试样表面多区域的加工，工作效率高。
文档编号B23Q3/06GK2743079SQ20042003694
公开日2005年11月30日 申请日期2004年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者张俊宝, 史弼 申请人:宝山钢铁股份有限公司