专利名称：一种金属材料弯曲性能试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型系一种金属材料的试验测试设备，特别是涉及一种对金属材料弯曲性 能的试验设备。
背景技术：
金属材料的力学性能是一项重要衡量金属材料的性能指标。力学性能是指金属材 料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。这些性能是各 种产品、设备设计中材料选择及计算时决定许用应力的依据。例如材料的强度是指材料抵 抗外加载荷而不致失效破坏的能力。一般来讲，材料强度仅指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应 力，像弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲劳极限和蠕变极限等。材料在常温下的强度指标有屈 服强度和抗拉(压)强度。屈服强度表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力。抗拉强度表示材料抵抗外 力而不致断裂的最大应力。在工程上，不仅需要材料的屈服强度高，而且还需要考虑屈服强 度与抗拉强度的比值(屈强比)，根据不同的设备要求，其比值应适当。屈强比较小材料制 造的零件具有较高的安全可靠性，因为在工作时万一超载，也能由于塑性变形使金属的强 度提高而不致立刻断裂。但如果屈强比太低，则材料强度的利用率会降低。因此，过大、过 小的屈强比都是不适宜的。在一些机械加工、化工炼油设备中，很多零部件是长期在高温下 工作的，对于制造这些零部件的金属材料的屈服限SS、抗拉强度限sb都会发生显著变化， 必须考虑温度对力学性能的影响。通常随着温度升高，金属的强度降低而塑性增加。另外， 金属材料在高温长期工作时，在一定应力下，会随着时间的延长缓慢地不断发生塑性变化 的现象，称为“蠕变”现象。例如，高温高压管道虽然其承受的应力远小于工作温度下材料 的屈服点，但在长期的使用中则会产生缓慢而连续的变形使管径日趋增大，最后可能导致 破裂。材料在高温条件下抵抗这种缓慢塑性变形的能力，用蠕变极限sn表示。蠕变极限是 指试样在一定温度下和在规定的持续时间内，产生的蠕变变形量(总的或残余的)或第II 阶段的蠕变速度等于某规定值时的最大应力。对于长期承受交变应力作用的金属材料，还 有考虑“疲劳破坏”。所谓“疲劳破坏”是指金属材料在小于屈服强度极限的循环载荷长期 作用下发生破坏的现象。疲劳断裂与静载荷下断裂不同，无论在静载荷下显示脆性或韧性 的材料，在疲劳断裂时，都不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的，因此具有很大的危 险性，常常造成严重的事故。金属材料在循环应力下，经受无限次循环而不发生破坏的最大 应力称为“疲劳强度”，另外，还有重要指标是硬度、塑性、冲击韧性等指标。金属材料弯曲性能试验机是测试金属材料抗弯曲性能的测试设备，作为现有常用 的金属材料弯曲性能试验机采用的是支辊式弯曲装置，在基座上固定设置左右一对支辊 座，在两支辊座相对的角端配置一对金属滚轴，在两滚轴的中间上方，设置一可上下移动的 压头。测试时，将试件样板搁置在两滚轴上，然后加载压头，使压头下降，压迫试件样板由中 间向下，两侧在滚轴的阻挡下呈U字形，最后取下样板，观察其破坏程度以衡量该金属板材的弯曲性能。由于同一台金属材料弯曲性能试验机需要测试各种不同厚度板材，因此经常需要 对一对支辊座之间的开档距离进行调整，现有技术的一对支辊座是装配在基座一条横向的 燕尾槽中的，因此能保证支辊座左右移动始终在横向的燕尾槽中，一对金属滚轴始终相互 平行。但是，现有技术也有缺点，试件样板在弯曲过程中经常从样板上掉落各种金属碎 屑，嵌在凹槽中很难清除，尤其是掉落在两个支辊座之间，根本无法清除，必须将两个支辊 座从两侧端部全部拆除下来，然后才能对燕尾凹槽进行清除、清理，这样的情况几乎随时发 生，每次更换一种试验规格都要进行重新拆装，产生的后果是①手续麻烦、徒增工作量、影 响测试进度；②拆卸、装配，均是较重大的金属部件，容易砸伤操作人员的手指，造成安全事 故；③金属件的嵌入、抽出，拆卸装配，容易对零件、部件磨损，影响使用寿命和测试精度。因 此，虽然是一个习以为常的小结构，却造成很大的麻烦和困难，期望有所改进。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种金属材料弯曲性能试验机的结构，克服在使用中不 得不对燕尾槽进行反复拆装，从沟槽中清除碎屑的缺陷。本实用新型的目的由如下结构提供和实现。一种金属材料弯曲性能试验机，其特征在于在上表面为平面的平台上，横向设置 一根导轨，与导轨形成移动副配置一对支辊座，支辊座的下表面为平面，由垂直螺栓固定在 平台上；在一对支辊座的对称中心上方，在试验机的移动套上安装圆弧向下的压头；导轨的上表面离平台表面的高度小于等于压头下端面和试件样板厚度的和。进一步在于所述导轨为截面呈宽幅工字形的直线导轨，支辊座上开设与直线导轨 截面形状匹配的导孔。进一步所述导轨为圆柱导轨，两端由导轨套座支撑于平台上。再进一步所述圆柱导轨平行设置两根。进一步一对支辊座由两根长螺栓水平方向、横向，相互之间以间隔距离大于等于 压头宽度和两片试件样板厚度的和连接。再进一步所述长螺栓的上表面离平台表面的高度小于等于压头下端面和试件样 板厚度的和。再进一步所述两根平行配置长螺栓相互之间的距离大于等于压头的水平长度。采用本实用新型的技术方案，所用导轨在平台的上表面，没有凹入表面的长槽，使 得测试中掉落的金属碎屑在平台表面，既易于清扫、清除处理，又不再影响、妨碍配置在导 轨上支辊座的轴向移动、调节，两全其美。本实用新型的主要优越性和优点为①调节、移动支辊座在轴上位置的操作手续 简单，减少工作量、提高测试进度；②不需要拆卸支辊座，不会砸伤操作人员的手指而造成 安全事故；③没有金属件的嵌入、抽出，拆卸装配，不容易对零件、部件磨损，延长装置的使 用寿命，保证测试精度；④结构简单，均为标准件，制造、加工、改造工作量小。因此，一项改 进，带来了诸多优点。
图1为现有技术金属材料弯曲性能试验机，由燕尾槽结构固定支辊座的结构示意 图，从侧面观察图；图2为图1从正面观察的结构示意图；图3为图1压头压下，试件样板向上翘起的状态图；图4为图3从正面观察的结构示意图；图5为本实用新型金属材料弯曲性能试验机的一种实施方式，导轨为直线导轨， 从侧面观察的结构示意图；图6为图5从正面观察的结构示意图；图7为本实用新型金属材料弯曲性能试验机的一种实施方式，导轨为圆柱导轨， 从侧面观察的结构示意图。图中1是移动套，2是压头，3是支辊座，4是燕尾槽，5是导轨，6是平台，7是基座， 8是液压缸，9是长螺栓，G是试件样板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。一种金属材料弯曲性能试验机，在上表面为平面的平台6上，横向设置一根导轨 5，与导轨5形成移动副配置一对支辊座3，支辊座3的下表面为平面，由垂直螺栓固定在平 台6上；在一对支辊座3的对称中心上方，在试验机的移动套1上安装圆弧向下的压头2 ； 导轨5的上表面离平台6表面的高度小于等于压头2下端面和试件样板G厚度的和。采用本技术方案，可以与现有技术使用同样的测试方法，方便地进行试验，若需变 动调节一对支辊座3之间的间距，也很方便，只需在导轨上滑移后再予固定即可，而清理碎 屑也只是清扫平面平台6的表面，也是非常容易的事，完全克服了现有技术的缺点。所述导轨5为截面呈宽幅工字形的直线导轨，支辊座3上开设与直线导轨截面形 状匹配的导孔。采用工字直线导轨装配特别容易，只要由螺栓固定在平台6上即可，而且， 支辊座3可以在直线导轨上滑行，并从端部无阻碍地脱出导轨，清理更彻底。所述导轨5为圆柱导轨，两端由导轨套座支撑于平台6上。使用圆柱导轨5需要 两端设置导轨套座支撑，移位、清扫使用也很方便。所述圆柱导轨平行设置两根。可以确保支辊座3在两根平行的圆柱导轨中水平。一对支辊座3由两根长螺栓9水平方向、横向，相互之间以间隔距离大于等于压头 2宽度和两片试件样板G厚度的和连接。两根长螺栓9对一对支辊座3相互的牵连连接，使 得做试验时上方下降的压力不至使支辊座3变动相互间距，确保测试正确性。所述长螺栓9的上表面离平台6表面的高度小于等于压头2下端面和试件样板G 厚度的和。不至妨碍压头2下降而影响测试的精度。所述两根平行配置长螺栓9相互之间的距离大于等于压头2的水平长度。两根平 行配置长螺栓9只要避开了压头2压下的位置，也能保证压头2顺利下降到位，不会影响测 试正确性和精度。
权利要求一种金属材料弯曲性能试验机，其特征在于在上表面为平面的平台(6)上，横向设置一根导轨(5)，与导轨(5)形成移动副配置一对支辊座(3)，支辊座(3)的下表面为平面，由垂直螺栓固定在平台(6)上；在一对支辊座(3)的对称中心上方，在试验机的移动套(1)上安装圆弧向下的压头(2)；导轨(5)的上表面离平台(6)表面的高度小于等于压头(2)下端面和试件样板(G)厚度的和。
2.根据权利要求1所述金属材料弯曲性能试验机，其特征在于所述导轨(5)为截面呈 宽幅工字形的直线导轨，支辊座(3)上开设与直线导轨截面形状匹配的导孔。
3.根据权利要求1所述金属材料弯曲性能试验机，其特征在于所述导轨(5)为圆柱导 轨，两端由导轨套座支撑于平台(6)上。
4.根据权利要求1所述金属材料弯曲性能试验机，其特征在于所述圆柱导轨平行设置 两根。
5.根据权利要求1所述金属材料弯曲性能试验机，其特征在于一对支辊座(3)由两根 长螺栓(9)水平方向、横向，相互之间以间隔距离大于等于压头(2)宽度和两片试件样板 (G)厚度的和连接。
6.根据权利要求5所述金属材料弯曲性能试验机，其特征在于所述长螺栓(9)的上表 面离平台(6)表面的高度小于等于压头(2)下端面和试件样板(G)厚度的和。
7.根据权利要求5所述金属材料弯曲性能试验机，其特征在于所述两根平行配置长螺 栓(9)相互之间的距离大于等于压头(2)的水平长度。
专利摘要本实用新型系一种金属材料的试验测试设备，特别是涉及一种对金属材料弯曲性能的试验设备。一种金属材料弯曲性能试验机，在上表面为平面的平台(6)上，横向设置一根导轨(5)，与导轨(5)形成移动副配置一对支辊座(3)，支辊座(3)的下表面为平面，由垂直螺栓固定在平台(6)上；在一对支辊座(3)的对称中心上方，在试验机的移动套(1)上安装圆弧向下的压头(2)；导轨(5)的上表面离平台(6)表面的高度小于等于压头(2)下端面和试件样板(G)厚度的和。使得测试中掉落的金属碎屑在平台表面，既易于清扫、清除处理，又不再影响、妨碍配置在导轨上支辊座的轴向移动、调节，两全其美。
文档编号G01N3/08GK201757726SQ201020216929
公开日2011年3月9日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者周孝平, 黄嘉乐 申请人:上海宝冶工程技术有限公司;上海宝冶集团有限公司