一种剪切力试验固定夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种剪切力试验固定夹具，包括底座、下夹块、中夹块、上夹块和顶盖；所述下夹块与所述底座固定连接；所述上夹块与所述顶盖固定连接；所述中夹块设置于所述上夹块和下夹块之间；所述上夹块和下夹块分别具有一个斜面；所述中夹块具有上斜面和下斜面；组装状态下所述上夹块的斜面与所述中夹块的上斜面匹配接触连接，所述下夹块的斜面与所述中夹块的下斜面匹配接触连接；所述中夹块上设有至少一个试样固定凹槽，该试样固定凹槽与上夹块或下夹块上对应位置处的另一个试样固定凹槽匹配扣合形成试样固定腔；所述底座上设置有至少两个限位杆，组装状态下该限位杆位于夹块两侧，从底座向上延伸到达顶盖，并从顶盖上的孔中穿出。
【专利说明】一种剪切力试验固定夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种试验装置，特别是指一种剪切力试验固定夹具。
【背景技术】
[0002]剪切强度是反应材料机械性能的一种常见参数，测定材料剪切强度，是材料机械性能试验的基本试验方法,主要用于承受剪切载荷的零件和材料。
[0003]现有技术中测量材料的剪切强度，一般是将材料放置于测试设备的剪切夹具上，这种剪切夹具在试样材料上施加直接剪切作用力，使得试样材料在剪切载荷的作用下被切断，通过试件切断时的剪切作用力值以及截面积，即可得到材料的剪切强度值。由于这种夹具具有一定的局限性，例如，在试验过程中需设备对试样材料施加平行于剪切面的作用力，而且试验过程中夹具的活动范围较大等。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种剪切力试验固定夹具。该夹具无需试验设备直接对试样施加平行于剪切面的作用力，结构简单，使用简便。
[0005]基于上述目的本实用新型提供的剪切力试验固定夹具，包括底座、下夹块、中夹块、上夹块和顶盖；所述下夹块与所述底座固定连接；所述上夹块与所述顶盖固定连接；所述中夹块设置于所述上夹块和下夹块之间；所述上夹块和下夹块分别具有一个斜面；所述中夹块具有上斜面和下斜面；组装状态下所述上夹块的斜面与所述中夹块的上斜面匹配接触连接，所述下夹块的斜面与所述中夹块的下斜面匹配接触连接；所述中夹块上设有至少一个试样固定凹槽，该试样固定凹槽与上夹块或下夹块上对应位置处的另一个试样固定凹槽匹配扣合形成试样固定腔；所述底座上设置有至少两个限位杆，组装状态下该限位杆位于夹块两侧，从底座向上延伸到达顶盖，并从顶盖上的孔中穿出。
[0006]可选的，所述试样固定凹槽设置于中夹块的上斜面和上夹块的斜面上对应位置处，以及中夹块的下斜面和下夹块的斜面上对应位置处。
[0007]可选的，所述试样固定凹槽对立的槽面为阶梯状。
[0008]可选的，所述底座和顶盖为立方体或圆柱体。
[0009]可选的，所述上夹块、中夹块和下夹块分别具有纵向柱面。
[0010]可选的，所述纵向柱面为圆柱面或方柱面。
[0011]可选的，所述上夹块的斜面倾斜角为40-50°。
[0012]可选的，所述下夹块的斜面倾斜角为40-50°。
[0013]可选的，所述上夹块的斜面底端和下夹块的斜面顶端设有平面。
[0014]从上面所述可以看出，本实用新型提供的剪切力试验固定夹具，具有至少两个夹块，相邻两个夹块之间设置有相互匹配的斜面，在斜面上设置有试样固定凹槽，可在剪切力试验过程中对试样进行加持固定，进而保证剪切力试验的顺利进行；将试验设备的压缩力转化为剪切力，可简化试验过程，并可简化试验设备的设计结构。此外，本实用新型实施例所提供的剪切力试验固定夹具，其斜面采用合适的角度，使得剪切力试验更加稳定；同时还适用于种类和厚度不同的材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的剪切力试验固定夹具示意图；
[0016]图2为本实用新型实施例的剪切力试验固定夹具部件分离示意图；
[0017]图3为本实用新型实施例的剪切力试验固定夹具顶盖和上夹块连接体示意图；
[0018]图4为本实用新型实施例的剪切力试验固定夹具拆分顶盖和上夹块所构成的连接体后剩余结构示意图；
[0019]图5为本实用新型另一实施例的上夹块和顶盖连接体示意图；
[0020]图6A为本实用新型另一实施例的上夹块和顶盖连接体示意图；
[0021]图6B为本实用新型另一实施例的剪切力试验固定夹具拆分顶盖和上夹块所构成的连接体后剩余结构示意图；
[0022]图7为本实用新型另一实施例的剪切力试验固定夹具整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0024]作为本实用新型的一个实施例，所述剪切力试验固定夹具的结构如图1所示。包括底座1、下夹块2、中夹块3、上夹块4、顶盖5、限位杆6。其中，底座I与下夹块2连接，上夹块4与顶盖5连接，中夹块3设置于上夹块4和下夹块2之间。限位杆6与底座I连接，设置于下夹块2两侧，并向上延伸，穿过顶盖5上相应的孔，进一步与顶盖5连接。
[0025]底座I在本实施例中横截面为方形,在其它实施例中,底座I的横截面可以是其它形状，例如圆形。
[0026]图2为本实施例的剪切力试验固定夹具部件分离示意图，上夹块4、中夹块3延图中箭头A所示的方向组装。下夹块2的底面与底座I连接，具有一个斜面21和四个纵向平面22。中夹块3设置于上夹块4和下夹块2之间，具有上斜面31、下斜面32和纵向平面33。上夹块4顶部与顶盖I连接，具有一个斜面41和四个纵向平面42。组装状态下，下夹块2的斜面21基本上与中夹块的下斜面32配合接触连接；上夹块4的斜面41基本上与中夹块的上斜面31接触连接；下夹块2、中夹块3、上夹块4大体上拼接成一个长方体。
[0027]在其它实施例中，下夹块、中夹块、上夹块所拼接成的立体机构也可以不是长方体形状。较佳的，下夹块的斜面和中夹块的下斜面的倾斜方向相反；上夹块的斜面和中夹块的下斜面的倾斜方向相反。
[0028]本实施例中，顶盖5和上夹块4连接成一体，该连接体的结构如图3所示。图4为本实施例的剪切力试验固定夹具拆分顶盖5和上夹块4所构成的连接体后剩余结构示意图。在中夹块3的上斜面和上夹块4的斜面上分别设有相互匹配的试样固定凹槽7，中夹块3和上夹块4配合接触连接时，二者的试样固定凹槽7接合形成试样固定腔。使用时，将试样放置于中夹块3的试样固定槽7中，将上夹块4放置于中夹块3上，使得试样处于所形成的试样固定腔中，试样的两个对立面与试样固定凹槽7的两个面接触，下压顶盖5，使得下压的力产生沿着中夹块3和上夹块4的斜面方向的剪切力，作用于试样材料上，对试样进行剪切。当试样材料受到剪切力而产生断裂，上夹块4沿着斜面产生向下的运动，而由于限位杆6对顶盖5和底座I相对位置的限定作用，中夹块3从上夹块4和下夹块2之间挤出。
[0029]同样，在中夹块3的下斜面和下夹块2的上斜面上也分别设有相互匹配的试样固定凹槽，使用时，也可将试样放置于中夹块3和下夹块2之间，下压上夹块4和中夹块3对试样进行剪切试验。
[0030]在本实施例中，试样固定凹槽7为方形槽。在其它实施例中，试样固定槽7也可以为其它几何形状。
[0031]在其它实施例中，试样固定凹槽可以只设置两个，分别位于中夹块上斜面和上夹块斜面上对应位置处；或分别位于中夹块下斜面和下夹块斜面上对应位置处。
[0032]理论上，下夹块2、中夹块3、上夹块4的斜面与水平面的倾斜角度可以设置成0-90°范围内的任意值，然而经过实际试验发现，若各个夹块的斜面倾斜角度过大，则试验过程欠缺稳定性；若各个夹块的斜面倾斜角度过小，则试验效率会降低，因此，较佳的，下夹块、中夹块、上夹块的斜面倾斜角度为40-50°。一般情况下，本段中的斜面倾斜角指斜面与水平面倾斜所产生的锐角值。
[0033]在其它实施例中，试样固定凹槽的槽壁可是阶梯状的，如图5所示的上夹块51上的试样固定凹槽57，进一步，该实施例中中夹块上斜面的试样固定凹槽与上夹块51上的试样固定凹槽57形状相同且位置对应，进而组装状态下中夹块上斜面的试样固定凹槽和上夹块51的试样固定凹槽57能够匹配接触，两个对立槽壁呈阶梯状，从而可以对不同厚度的试样材料进行试验。此外，下夹块斜面和中夹块下斜面上所设置的相互匹配的试样固定凹槽也可以采用阶梯状槽壁。
[0034]在一些实施例中，所述夹块:包括上夹块、中夹块、下夹块，可以包括至少一个斜面和纵向圆柱面，如图7所示的下夹块。
[0035]在其它实施例中，如图6A、6B所示，为了减少试样断裂时上夹块64和下夹块62碰撞产生的冲击力对上、下夹块产生破坏作用而减少夹具的寿命，在上夹块64的斜面641底端设置有平面68，在下夹块62的斜面621顶端设置有平面69。上、下斜面上的平面应当大小合适，避免对试样固定凹槽的设置产生干扰。
[0036]本实用新型各实施例所提供的剪切力试验固定夹具，可应用于各种材料的剪切试验，尤其是一些不宜在夹紧状态下进行试验的材料，例如三维中空复合材料，这种材料具有特殊的三明治结构，具体包括上、下两个表层以及表层之间的中空芯子层，该芯子层具有孔隙且具有不同的芯子高度。
[0037]本实用新型各实施例所提供的剪切力试验固定夹具，可应用于多种力学试验设备，尤其是，采用本实用新型实施例所提供的试验夹具进行剪切力试验时，仅需设备对夹持有试样材料的夹具施加纵向的压力即可，因而采用该试验夹具可将试验设备的纵向压力转换为剪切力，进而可以简化力学试验设备。
[0038]从上面所述可以看出，本实用新型提供的剪切力试验固定夹具，具有至少两个夹块，相邻两个夹块之间设置有相互匹配的斜面，在斜面上设置有试样固定凹槽，可在剪切力试验过程中对试样进行加持固定，进而保证剪切力试验的顺利进行；将试验设备的压缩力转化为剪切力，可简化试验过程，并可简化试验设备的设计结构。此外，本实用新型实施例所提供的剪切力试验固定夹具，其斜面采用合适的角度，使得剪切力试验更加稳定；同时还适用于种类和厚度不同的材料。
[0039]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种剪切力试验固定夹具，其特征在于，包括底座、下夹块、中夹块、上夹块和顶盖；所述下夹块与所述底座固定连接；所述上夹块与所述顶盖固定连接；所述中夹块设置于所述上夹块和下夹块之间；所述上夹块和下夹块分别具有一个斜面；所述中夹块具有上斜面和下斜面；组装状态下所述上夹块的斜面与所述中夹块的上斜面匹配接触连接，所述下夹块的斜面与所述中夹块的下斜面匹配接触连接；所述中夹块上设有至少一个试样固定凹槽，该试样固定凹槽与上夹块或下夹块上对应位置处的另一个试样固定凹槽匹配扣合形成试样固定腔；所述底座上设置有至少两个限位杆，组装状态下该限位杆位于夹块两侧，从底座向上延伸到达顶盖，并从顶盖上的孔中穿出。
2.根据权利要求1所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述试样固定凹槽设置于中夹块的上斜面和上夹块的斜面上对应位置处，以及中夹块的下斜面和下夹块的斜面上对应位置处。
3.根据权利要求1所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述试样固定凹槽对立的槽面为阶梯状。
4.根据权利要求1所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述底座和顶盖为立方体或圆柱体。
5.根据权利要求1所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述上夹块、中夹块和下夹块分别具有纵向柱面。
6.根据权利要求5所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述纵向柱面为圆柱面或方柱面。
7.根据权利要求1所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述上夹块的斜面倾斜角为 40-50° ； 和/或，所述下夹块的斜面倾斜角为40-50°。
8.根据权利要求1所述的剪切力试验固定夹具，其特征在于，所述上夹块的斜面底端和下夹块的斜面顶端设有平面。
【文档编号】G01N3/04GK204064797SQ201420088083
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】李典森, 姜楠, 江雷 申请人:李典森