一种复合钢板剪切试验夹具的制作方法

本实用新型属于材料检测设备技术领域，尤其是涉及一种复合钢板剪切试验夹具。

背景技术：

对于复合钢板材料，抗剪强度是其重要检测指标。根据GB/T 6396-2008《复合钢板力学性能及工艺性能试验方法》、ASTM B898-11(2016)《活性难溶金属复合板技术规范》和ASME SB265-2015《钛和钛合金带材、薄板和板材》中规定的剪切试样的尺寸要求，可以发现剪切试样厚度尺寸的多样性，一般的剪切夹具很难满足尺寸多变的试样。传统的剪切夹具容易产生晃动，会影响试验结果的准确性。因此需要一种稳定性好，操作简单，适应性强，准确性高的剪切夹具，满足生产检测的需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合钢板剪切试验夹具，通过设置调节螺栓和定位块，可以实现不同规格剪切试样剪切强度的测定，增大了试样的通用性，利用第一限位块和第二限位块，有效的防止了第一定位块和第二定位块沿垂直方向移动，增加了夹持的稳定性，确保了试验的准确性；同时第一定位块可以有效的防止剪切试样断裂后复层飞出，消除了安全隐患，设置第一调节螺栓和第二调节螺栓，保证了剪切试样的轴线与试验机的轴线重合，提高了同轴度，可靠性高，结构简单，便于操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：包括夹具底座、与所述夹具底座相配合并通过调节螺栓进行调节的定位块和对所述定位块进行限位的限位机构；

所述夹具底座包括呈水平布设的平直段、与所述平直段相垂直的第一竖直段和第二竖直段，所述平直段、第一竖直段和第二竖直段加工制作为一体组成凹字形夹具，所述凹字形夹具空腔的正上方设置有压头，所述压头固定在压头基座上，所述平直段的底部设置有夹具基座；

所述定位块包括相对设置的第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块均为凹字形定位块，所述第一定位块的上表面和第一竖直段的上表面相平齐，所述第二定位块的上表面和第二竖直段的上表面相平齐；

所述限位机构包括限位块和限位凸台，所述限位块包括相对设置的第一限位块和第二限位块，所述第一限位块设置在所述第一定位块的上方，所述第二限位块设置在所述第二定位块的上方，所述限位凸台包括相对设置的第一限位凸台和第二限位凸台，所述第一限位凸台设置在第一竖直段的内侧面上，所述第二限位凸台设置在第二竖直段的内侧面上，所述第一限位凸台和第二限位凸台均与平直段相垂直；

所述调节螺栓包括第一调节螺栓和第二调节螺栓，所述第一调节螺栓安装在第一竖直段上且端部穿过第一限位凸台，所述第二调节螺栓安装在第二竖直段上且端部穿过第二限位凸台，所述第一调节螺栓与第一竖直段相垂直，所述第二调节螺栓与第二竖直段相垂直。

上述的一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：所述第一竖直段和第一限位凸台上均开设有供第一调节螺栓穿过的第一通孔，所述第二竖直段和第二限位凸台上均开设有供第二调节螺栓穿过的第二通孔。

上述的一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：所述第一定位块的第一凹槽与第一限位凸台相配合，所述第二定位块的第二凹槽与第二限位凸台相配合。

上述的一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：所述第二竖直段的高度高于第一竖直段的高度，所述第一定位块和第二定位块的结构相同，所述第二定位块的高度高于第一定位块的高度，所述第一竖直段和第二竖直段之间、所述第一定位块和第二定位块之间的高度均相差8mm-12mm。

上述的一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：所述第一限位块的下表面与第一定位块的上表面相贴合，所述第二限位块的下表面与第二定位块的上表面相贴合。

上述的一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：所述第一限位凸台和第二限位凸台均为立方体凸台。

上述的一种复合钢板剪切试验夹具，其特征在于：所述第一调节螺栓和第二调节螺栓的数量均为两个，两个所述第一调节螺栓沿所述第一限位凸台中线处呈上下对称布设，两个所述第二调节螺栓沿所述第二限位凸台中线处呈上下对称布设。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置调节螺栓和定位块，可以实现不同规格剪切试样剪切强度的测定，增大了试样的通用性。

2、本实用新型通过设置第一限位块和第二限位块，有效的防止了第一定位块和第二定位块沿垂直方向移动，增加了夹持的稳定性，确保了试验的准确性；同时第一定位块可以有效的防止剪切试样断裂后复层飞出，消除了安全隐患，可靠性高。

3、本实用新型通过设置第一调节螺栓和第二调节螺栓，保证了剪切试样的轴线与试验机的轴线重合，提高了同轴度，各设置两个第一调节螺栓和第二调节螺栓可以保证滑块与试验机轴线平行，保证试验机平稳施加力，减小了剪切试样与滑块之间的摩擦力，减小了试验误差。

4、本实用新型结构简单，便于操作，通用性强，使用效果好，便于推广使用以提高工作效率。

综上所述，本实用新型通过设置调节螺栓和定位块，可以实现不同规格剪切试样剪切强度的测定，增大了试样的通用性，利用第一限位块和第二限位块，有效的防止了第一定位块和第二定位块沿垂直方向移动，增加了夹持的稳定性，确保了试验的准确性；同时第一定位块可以有效的防止剪切试样断裂后复层飞出，消除了安全隐患，设置第一调节螺栓和第二调节螺栓，保证了剪切试样的轴线与试验机的轴线重合，提高了同轴度，可靠性高，结构简单，便于操作。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型夹具底座和限位机构的连接关系示意图。

图3为本实用新型第一定位块的结构示意图。

图4为本实用新型的使用状态图。

附图标记说明:

1—夹具底座； 1-1—平直段； 1-2—第一竖直段；

1-3—第二竖直段； 1-4—夹具基座； 1-5—第一通孔；

1-6—第二通孔； 2—第一定位块； 2-1—第一凹槽；

3—第二定位块； 3-1—第二凹槽； 4—第一限位块；

5—第二限位块； 6—第一限位凸台； 7—第二限位凸台；

8—第一调节螺栓； 9—第二调节螺栓； 10—压头；

11—压头基座； 12—剪切试样。

具体实施方式

如图1、图2和图4所示，本实用新型包括夹具底座1、与所述夹具底座1相配合并通过调节螺栓进行调节的定位块和对所述定位块进行限位的限位机构；

所述夹具底座1包括呈水平布设的平直段1-1、与所述平直段1-1相垂直的第一竖直段1-2和第二竖直段1-3，所述平直段1-1、第一竖直段1-2和第二竖直段1-3加工制作为一体组成凹字形夹具，所述凹字形夹具空腔的正上方设置有压头10，所述压头10固定在压头基座11上，所述平直段1-1的底部设置有夹具基座1-4；

所述定位块包括相对设置的第一定位块2和第二定位块3，所述第一定位块2和第二定位块3均为凹字形定位块，所述第一定位块2的上表面和第一竖直段1-2的上表面相平齐，所述第二定位块3的上表面和第二竖直段1-3的上表面相平齐；

所述限位机构包括限位块和限位凸台，所述限位块包括相对设置的第一限位块4和第二限位块5，所述第一限位块4设置在所述第一定位块2的上方，所述第二限位块5设置在所述第二定位块3的上方，所述限位凸台包括相对设置的第一限位凸台6和第二限位凸台7，所述第一限位凸台6设置在第一竖直段1-2的内侧面上，所述第二限位凸台7设置在第二竖直段1-3的内侧面上，所述第一限位凸台6和第二限位凸台7均与平直段1-1相垂直；

所述调节螺栓包括第一调节螺栓8和第二调节螺栓9，所述第一调节螺栓8安装在第一竖直段1-2上且端部穿过第一限位凸台6，所述第二调节螺栓9安装在第二竖直段1-3上且端部穿过第二限位凸台7，所述第一调节螺栓8与第一竖直段1-2相垂直，所述第二调节螺栓9与第二竖直段1-3相垂直。

实际使用时，夹具底座1和定位块是配合使用的，在进行剪切实验时，将夹具基座1-4和压头基座11分别固定在电子万能拉伸试验机的上下夹具上，将剪切试样12放入夹具底座1的空腔内，调整第一定位块2和第二定位块3之间的间距，即在第一竖直段1-2的外表面通过旋进第一定位螺栓6使第一定位块2的外表面与剪切试样12的一侧面贴合，在第二竖直段1-3的外表面通过旋进第二定位螺栓7使第二定位块3的外表面与剪切试样12的另一侧面贴合，利用第一定位螺栓6和第二定位螺栓7，使得剪切试样12处于试验机轴线上，保证同轴度，并且使得剪切试样12在试验夹具中的间隙为0.1-0.15mm；剪切试样12的底部与平直段1-1的上表面应该留有空隙，作为剪切空间。第一限位块4和第二限位块5，是为了限制垂直方向上的移动，即可以限制第一定位块2和第二定位块3沿垂直方向上的位移，第一限位凸台6和第二限位凸台7，是为了限制水平方向上的移动，即用来限制第一定位块2和第二定位块3沿着水平方向上的位移。实际使用时，第一限位凸台6固定安装在第一竖直段1-2上，第二限位凸台7固定安装在第二竖直段1-3上。

如图3所示，在所述第一定位块2外侧下方均开设有厚度为0.5mm，高度为25mm的小凹槽，所述小凹槽分别开设在第一定位块2的两端，同样的，在所述第二定位块3外侧下方均开设有厚度为0.5mm，高度为25mm的小凹槽，所述小凹槽分别开设在第二定位块3的两端，开设小凹槽是为了防止在剪切过程中，剪切试样12受到垂直向下的力作用时，第一定位块2和第二定位块3下部把剪切试样12卡死，造成测量结果大于真实结果。

如图2所示，所述第一竖直段1-2和第一限位凸台6上均开设有供第一调节螺栓8穿过的第一通孔1-5，所述第二竖直段1-3和第二限位凸台7上均开设有供第二调节螺栓9穿过的第二通孔1-6。

所述第一调节螺栓8和第二调节螺栓9是为了对第一定位块2和第二定位块3在水平方向上移动进行调整，因此所述第一调节螺栓8和第二调节螺栓9需要穿过第一限位凸台6和第二限位凸台7，才能起到对第一定位块2和第二定位块3在水平方向上的移动起到作用。

如图3所示，所述第一定位块2的第一凹槽2-1与第一限位凸台6相配合，所述第二定位块3的第二凹槽3-1与第二限位凸台7相配合。

所述第一凹槽2-1和第一限位凸台6、第二凹槽3-1和第二限位凸台7相配合，对所述第一定位块2和第二定位块3在水平方向上起到限位作用。

如图4所示，所述第二竖直段1-3的高度高于第一竖直段1-2的高度，所述第一定位块2和第二定位块3的结构相同，所述第二定位块3的高度高于第一定位块2的高度，所述第一竖直段1-2和第二竖直段1-3之间、所述第一定位块2和第二定位块3之间的高度均相差8mm-12mm。

根据剪切试样12的形状以及GB/T6396-2008《复合钢板力学性能及工艺性能试验方法》中的规定，实际使用时，所述第二定位块3的高度与第一定位块2的高度相差10mm。所述第一定位块2由硬度值不低于700HV的材料制作而成，整个剪切装置硬度值应不低于400HV。

本实施例中，所述第一限位块4的下表面与第一定位块2的上表面相贴合，所述第二限位块5的下表面与第二定位块3的上表面相贴合。

所述第一限位块4和第二限位块5，是为了限制第一定位块2和第二定位块3垂直方向上的移动，依次需要使第一限位块4的下表面与第一定位块2的上表面和第二限位块5的下表面与第二定位块3的上表面相贴合，才能使第一限位块4和第二限位块5起到限位的作用。

本实施例中，所述第一限位凸台6和第二限位凸台7均为立方体凸台。

如图1和图2所示，所述第一调节螺栓8和第二调节螺栓9的数量均为两个，两个所述第一调节螺栓8沿所述第一限位凸台6中线处呈上下对称布设，两个所述第二调节螺栓9沿所述第二限位凸台7中线处呈上下对称布设。

本实用新型使用时，在进行剪切实验时，将夹具基座1-4和压头基座11分别固定在电子万能拉伸试验机的上下夹具上，将剪切试样12放入夹具底座1的空腔内，通过调节第一调节螺栓8和第二调节螺栓9，保证剪切试样12和试验机的同轴度以及剪切试样12在试验夹具中的间隙，再利用第一限位块4和第二限位块5，对第一定位块2和第二定位块3垂直方向进行限位，完成整体的限位工作。完成上述步骤后，将压头基座11底部的压头10对准剪切试样12，设置试验机速度，开始试验测定材料抗剪强度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。