一种板状微小冲击缺陷试样制造装置的制作方法

文档序号:15437599发布日期:2018-09-14 22:23阅读:181来源:国知局
本实用新型属于用于金属材料结构性能试验
技术领域
,具体涉及一种板状微小冲击缺陷试样制造装置。
背景技术
:材料性能测试在航空航天、电力、石化、汽车等装备制造行业都有广泛的应用,随着高端制造技术的进步,对材料的性能研究越来越深入,其中带缺陷材料的性能研究由于和工业设备的安全性能、使用周期关系密切,具有非常重要的技术价值及经济意义。因此,在材料结构性能测试中,如何设计制造各种类型的缺陷以及精确测量缺陷尺寸便显得尤为重要,这也是性能测试过程中的技术难题。随着高端制造技术的进步,带缺陷材料的性能研究越来越重要,而如何模拟制造出不同类型且参数可控的结构缺陷,成为带缺陷材料性能研究的首要问题,也是整个研究过程中的技术难题。其中,微小冲击缺陷的制造所需的冲击能量较小,常常超出了普通试验机的精度,因此无法冲制出所需的缺陷,或者由于冲击能量过小,试验机在冲击后无法完成回弹锁死,从而造成二次冲击甚至多次冲击,因此无法获得所需缺陷参数。技术实现要素:本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种板状微小冲击缺陷试样制造装置,解决了带缺陷材料性能研究过程中微小冲击缺陷的制造问题。为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案实现:一种板状微小冲击缺陷试样制造装置,其特征在于,在冲击装置的冲头上套设一缓冲块,所述缓冲块设有通孔,所述冲头插入所述缓冲块的通孔内;所述缓冲块的高度大于所述冲头的长度。根据本实用新型的优选实施例,所述缓冲块由具有稳定弹性能的高分子材料制成。根据本实用新型的优选实施例,所述缓冲块的材质为聚氨酯弹性体,材料密度在300-700kg/m3。与现有技术相比,本实用新型的一种板状微小冲击缺陷试样制造装置具有如下有益效果:1)解决了普通试验机由于精度问题无法完成的微小冲击缺陷的冲制问题;2)利用与实际试样工作段尺寸相同试样条对冲击能量进行探索,同一件试样条可以冲击出多组缺陷,避免了用实际试样摸索冲击能量所造成的材料浪费;3)可以得到研究所需的标准化的缺陷形式及尺寸,确保材料性能研究过程中同一批试验件缺陷参数的一致性,从而得到具有可比性的试验数据;4)可以得到高精度的测量效果,大大提高所研究试验件的性能数据的精确性;5)具有普适性,可以用于任何金属材料、任何几何尺寸、任何缺陷参数的精确制造。附图说明图1为本实用新型涉及的冲击装置及缓冲块安装示意图。图2为本实用新型涉及的缓冲块的结构示意图。图3为本实用新型涉及的冲击试样条的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本实用新型进行详细的描述。实施例1、一种板状微小冲击缺陷试样制造装置:如图1所示的冲击装置及缓冲块安装示意图,在连接机构1的上端为普通冲击试验机落锤机构,在连接机构1的下端安装冲杆2,在冲杆2的下端安装冲头3,在冲头3上套设一缓冲块4,所述缓冲块4设有通孔41(如图2所示),所述冲头3插入所述缓冲块4的通孔41内;所述缓冲块4的高度大于所述冲头3的长度。缓冲块4的通孔41的尺寸随冲头3规格而选定。在冲击平台6上放置试样条5,当冲头3冲击试样条5时,套在冲头3上的缓冲块4会吸收一部分冲击能量,另一部分能量对试样条5进行冲击,在试样条5上形成缺陷凹陷51(如图3所示),这样可以适当加大冲击能量,该冲击能量在试验机量程范围内。冲击完成后,试验机冲击机构回弹锁死时,缓冲块4吸收的部分能量会释放,从而增加冲击机构回弹能量以达到可以锁死的程度,这样就避免了二次或多次冲击的问题。实施例2、一种板状微小冲击缺陷试样制造方法:本实用新型的一种板状微小冲击缺陷试样制造方法,包括如下步骤:步骤(1),在冲击装置的冲头3上安装与冲头3尺寸相应的缓冲块4;步骤(2),在冲击装置上安装实际试样工作段尺寸匹配的板状试样条5,调整试样条5及冲头3的位置;步骤(3),按设定的冲击能量对试样条5进行冲击,每次冲击后对所形成冲击缺陷用深度计进行测量,调整冲击能量直到冲出所需要的缺陷深度,探索出的冲击能量及深度关系见表1(以冲击深度为0.15mm为例);表1冲击能量及深度关系表缺陷编号冲击能量(J)冲击深度(mm)150.1025.50.115370.13480.15580.16680.15步骤(4),使用满足缺陷深度要求的最佳冲击能量值进行多次冲击确认,以求该冲击能量在该缺陷深度下的误差范围;如表1所示,探索出的0.15mm深度所需冲击能量为8J,经三次冲击确认,所得冲击深度精度为0.003mm,如需更高精度,则需减小能量的调整幅度,增加目标深度确认的次数;步骤(5),将上述步骤得到的最佳冲击能量值在实际试样上冲击获得所需的冲击缺陷试样。与现有技术相比,本实用新型的一种板状微小冲击缺陷试样制造装置及制造方法具有如下有益效果:1)该方法解决了普通试验机由于精度问题无法完成的微小冲击缺陷的冲制问题;2)该方法利用与实际试样工作段尺寸相同试样条对冲击能量进行探索,同一件试样条可以冲击出多组缺陷,避免了用实际试样摸索冲击能量所造成的材料浪费;3)该方法可以得到研究所需的标准化的缺陷形式及尺寸,确保材料性能研究过程中同一批试验件缺陷参数的一致性,从而得到具有可比性的试验数据;4)该方法可以得到高精度的测量效果,大大提高所研究试验件的性能数据的精确性;5)该方法具有普适性,可以用于任何金属材料、任何几何尺寸、任何缺陷参数的精确制造。本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代,均在本实用新型保护范围内。当前第1页1 2 3 
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