本发明涉及金属材料试验领域，具体涉及一种台肩夹具，以用于金属材料台肩试样的拉伸试验。
背景技术：
现有台肩夹具采用两瓣结构，打开上、下夹具体的活动瓣，根据试样长度移动试验机中横梁到合适的位,，然后把试样直接放入试样套，并合上上、下夹具体的活动瓣，采用用螺钉拧紧，采用该结构的台肩夹具，存在以下问题：试验中上下两夹具体同轴度较差，试验结果不理想；每做一次拉伸试验，需重复以上操作，不够简便、操作繁杂问题；长时间的使用，其活动瓣容易损坏；当试样拉断瞬间，会导致试样飞出碰撞夹具体内腔，产生噪音，甚至导致夹具体磨损，而且极易撞坏夹具本体。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种台肩夹具，以解决现有用于金属材料台肩试样的拉伸试验的夹具需要人工频繁辅助操作，极易损坏夹具本体，且不能应用于配套全自动拉伸试验机使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种台肩夹具，包括上夹具体、上拉头、下夹具体、下拉头、试样套、第一气缸、第一推杆、第二气缸、第二推杆、弹簧缓冲块和压缩弹簧，其中，
所述上夹具体和下夹具体均为管状结构并同轴对称设置，上夹具体的下端和下夹具体的上端对称设有用于放置试样套的卡槽状结构，所述试样套用于放置待测试的试样；
所述第一气缸和第一推杆依次自上至下设置在上夹具体的管状结构中，第一气缸的缸体通过第一气缸锁紧板与上夹具体固定相连，且第一气缸的活塞杆与第一推杆相连以用于带动第一推杆顶紧位于试样套中的试样上部，所述上拉头与上夹具体的上端部相连；
所述第二气缸和第二推杆相对上夹具体内的第一气缸和第一推杆对称设置在下夹具体内，第二气缸的缸体通过第二气缸锁紧板与下夹具体固定相连，且第二气缸的活塞杆与第二推杆相连以用于带动第二推杆顶紧位于试样套中的试样下部；
所述下夹具体的下端部设有法兰端盖，所述下拉头设置在法兰端盖上，所述弹簧缓冲块和压缩弹簧分别设置在位于下夹具体下部的管状结构中，且下拉头的连接部分穿过法兰端盖与压缩弹簧的一端相连，弹簧缓冲块与压缩弹簧的另一端相连。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述上夹具体上还设有转接套、球形拉头和气缸锁紧板，所述上夹具体的上端与转接套卡接相连，所述球形拉头的球形部卡接在转接套内，球形拉头的拉杆部从转接套的套孔穿出并与上拉头相连。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述球形拉头上位于转接套与上拉头之间，套设有用于锁紧球形拉头与转接套的第一锁紧螺母。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述上夹具体上与第一推杆相对应的位置设有用于检测第一推杆状态的第一检测开关。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述下拉头上套设有与法兰端盖相配合以锁紧下拉头的第二锁紧螺母。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述下夹具体上与第二推杆相对应的位置设有用于检测第二推杆状态的第二检测开关。
作为本发明的进一步优选技术方案，上拉头和下拉头上分别设有与试验机上的上拉头安装位和下拉头安装位相匹配的销轴孔。
本发明的台肩夹具可以达到如下有益效果：
1)上夹具体和下夹具体均采用气缸顶紧方式，用于将试样放入夹具体的试样套后，将试样顶紧，有效地防止试样拉伸结束后，试样飞溅出夹具体，对设备和试验人员造成伤害；
2)下夹具体内设计有压缩弹簧，可有效防止夹具体撞坏，还可用于初始高速拉伸，拉伸力达到弹簧压缩力时，系统降低拉伸速度，进入试验状态，提高了拉伸效率；
3)台肩夹具即可配套现有的常规拉伸试验机使用，又可以和全自动拉伸试验机配套使用，更好的实现设备的智能化。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明台肩夹具提供的一实例的结构示意图；
图2为本发明的上夹具体的剖视图；
图3为本发明的下夹具体的剖视图。
图中：1、上拉头，2、第一锁紧螺母，3、转接套，4、球形拉头，5、第一气缸锁紧板，6、第一气缸，7、上夹具体，8、第一推杆，9、试样套，10、第一检测开关；
11、下夹具体，12、第二推杆，13、第二气缸，14、弹簧缓冲块，15、压缩弹簧，16、法兰端盖，17、第二锁紧螺母，18、下拉头，19、第二检测开关。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，台肩夹具包括上夹具体7、上拉头1、下夹具体11、下拉头18、试样套9、第一气缸6、第一推杆8、第二气缸13、第二推杆12、弹簧缓冲块14和压缩弹簧15，其中，
所述上夹具体7和下夹具体11均为管状结构并同轴对称设置，上夹具体7的下端和下夹具体11的上端对称设有用于放置试样套9的卡槽状结构，所述试样套9用于放置待测试的试样；
所述第一气缸6和第一推杆8依次自上至下设置在上夹具体7的管状结构中，第一气缸6的缸体通过第一气缸锁紧板5与上夹具体7固定相连，且第一气缸6的活塞杆与第一推杆8相连以用于带动第一推杆8顶紧位于试样套9中的试样上部，所述上拉头1与上夹具体7的上端部相连；
所述第二气缸13和第二推杆12相对上夹具体7内的第一气缸6和第一推杆8对称设置在下夹具体11内，第二气缸13的缸体通过第二气缸13锁紧板与下夹具体11固定相连，且第二气缸13的活塞杆与第二推杆12相连以用于带动第二推杆12顶紧位于试样套9中的试样下部；
采用上述结构，上夹具体7和下夹具体11内分别内置有用于试样顶紧的第一气缸6和第二气缸13，当试样放置在试样套9内，第一气缸6推动第一推杆8，第二气缸13推动第二推杆12，以将试样顶紧、稳固，并在试样拉断后，由于拉断的试样会受到瞬间回弹力，导致造成飞溅，从而对试验员造成一定的危险，采用气缸顶紧，有效的防止了试样的飞溅，保护了试验员的安全，以及设备安全。
所述下夹具体11的下端部设有法兰端盖16，所述下拉头18设置在法兰端盖16上，所述弹簧缓冲块14和压缩弹簧15分别设置在位于下夹具体11下部的管状结构中，且下拉头18的连接部分穿过法兰端盖16与压缩弹簧15的一端相连，弹簧缓冲块14与压缩弹簧15的另一端相连，该结构中，采用了弹簧缓冲设计，有效防止上夹具体7和下夹具体11在拉伸过程中产生的撞坏问题，同时使设备初始状态可高速拉伸，从而提高拉伸效率。
本发明在压缩弹簧15的具体功能如下，初始拉伸试验时，弹簧缓冲块14受拉力作用，压缩弹簧15受力变形，试验机系统的力达到预设值后，该系统将拉伸速度降低为试验速度，有效提高了拉伸效率，由于弹簧缓冲块14设有保护台阶，使压缩弹簧15在一定压缩量后系统拉力作用在弹簧缓冲块14上，使压缩弹簧15不被拉坏；并在试样拉断瞬间，夹具体受到瞬间的冲击力，压缩弹簧15起到缓冲作用，可吸收掉部分冲击力，有效的防止了上夹具体7或下夹具体11的损坏。
具体实施中，所述上夹具体7上还设有转接套3、球形拉头4和气缸锁紧板，所述上夹具体7的上端与转接套3卡接相连，所述球形拉头4的球形部卡接在转接套3内，球形拉头4的拉杆部从转接套3的套孔穿出并与上拉头1相连，所述球形拉头4上位于转接套3与上拉头1之间，套设有用于锁紧球形拉头4与转接套3的第一锁紧螺母2，此球形拉头4的球形部采用球头设计，可起到调心对中作用，有效地解决了试验中上夹具体7与下夹具体11同轴问题，可使试验拉伸结果更理想可靠。
具体实施中，所述下拉头18上套设有与法兰端盖16相配合以锁紧下拉头18的第二锁紧螺母17。
具体实施中，所述下夹具体11上与第二推杆12相对应的位置设有用于检测第二推杆12状态的第二检测开关19，所述上夹具体7上与第一推杆8相对应的位置设有用于检测第一推杆8状态的第一检测开关10。
具体实施中，上拉头1和下拉头18上分别设有与试验机上的上拉头1安装位和下拉头18安装位相匹配的销轴孔。
本发明的台肩夹具的工作原理如下：
首先，将已装配好的台肩夹具用销轴安装在用于拉伸试验的试验机上，并根据试样规格，将对应的试样套9安装在上夹具体7和下夹具体11之间的卡槽状结构上；
然后，根据试样的长度移动试验机中的横梁到合适的位置，把试样放入到试样套9上，第一气缸6和第二气缸13的活塞分别伸出，以推动第一推杆8和第二推杆12同时将试样的上下两端顶紧。
测试过程中，初始拉伸为高速拉伸，当拉伸力大于压缩弹簧15的压缩力时，系统降低拉伸速度，进入标准拉伸速度状态，有效提高了系统效率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。