热模拟试验机板材拉伸试验用夹具的制作方法

本实用新型属于材料力学试验装置领域，具体的是热模拟试验机板材拉伸试验用夹具。

背景技术：

日本富士电波公司生产的thermecmastor热模拟试验机是世界上先进的热模拟设备之一，可进行热模拟压缩、拉伸等试验。然而，thermecmastor热模拟试验机上自带的用于夹持试样的夹持装置，主要采用如下结构，如图1所示，包括左右相对设置的夹头装置5和成对的夹持块6，每对夹持块6均包括前夹块61和后夹块62，前后夹块在面向试样的一侧开有半圆形通槽，前后夹块的半圆形通槽相对围成圆形通孔63，圆棒形试样放置在圆形通孔中，前后夹块通过螺栓紧合于夹头装置5，并与试样紧密接触实现试样的夹紧。由于该夹持装置的结构仅针对棒材的拉伸及压缩试验进行设计，不具备板带材拉伸试验的要求。另外，thermecmastor热模拟试验机采用圆棒试样进行拉伸实验时，左右夹持块之间的距离为圆棒试样拉伸长度，圆棒试样直径与前后夹块的半圆形通槽相匹配，试样长度达到14厘米，最大直径达到1.8厘米，这对于探索性实验制备的铸锭尺寸要求较高，如果铸锭品质未达到期望的性能，测试成本损失较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种热模拟试验机板材拉伸试验用夹具，能够牢固夹持板材试样，缩小试样尺寸，节约试验成本，提高试验的准确度。

本实用新型采用的技术方案是：热模拟试验机板材拉伸试验用夹具，包括连接夹头、夹头连杆和用于安装试样的夹具本体；所述夹头连杆一端与连接夹头相连接，另一端与夹具本体相连接；所述夹具本体包括底部的底座、两侧的侧壁和顶部的盖板，所述侧壁呈l形状，由两侧的侧壁和底座包围形成顶部敞口的且外端具有开口的凹槽，所述凹槽在底座上的投影呈t形；在两侧的侧壁上分别设置有安装孔一，在盖板上与安装孔一相对应处设置有安装孔二，经螺钉安装于安装孔一与对应安装孔二将所述盖板可拆卸安装于凹槽的顶部敞口处。

进一步的，在热模拟试验机的夹头装置上设置有沿其轴向内凹的安装槽，所述连接夹头与安装槽相适配，连接夹头插装于安装槽内；所述夹头连杆设置于夹持块的圆形通孔内；所述连接夹头的外径大于热模拟试验机的夹持块的圆形通孔的直径，由夹持块相邻于夹头装置的一端抵靠连接夹头相邻于夹头连杆的一端构成连接夹头的限位结构。

进一步的，所述凹槽与开口之间设置有呈向凹槽内凸起的圆弧形过渡。

进一步的，所述夹具本体还包括后端板，所述底座及侧壁的后端均延伸至后端板并与后端板固定成一体。

进一步的，所述后端板的顶面高于侧壁的顶面，所述夹头连杆固定于夹具本体的后端板。

本实用新型的有益效果是：本实用新型，通过夹具本体的凹槽容纳板材试样的夹持部，能够有效利用板材试样进行试验，试验成本降低；凹槽在底座上的投影呈t形，使得凹槽与开口之间的过渡处以及夹持部与拉伸部之间的过渡处接触形成限位，避免在拉伸过程中，板材试样被拉离凹槽；通过螺钉连接盖板与侧壁实现板材试样的固定，避免了在板材试样上加工孔，提高了板材试样拉伸试验的准确度；通过夹头连杆和夹具本体的设置，有效缩短了试样的长度。

附图说明

图1为现有技术示意图；

图2为本实用新型装配示意图；

图3为本实用新型结构示意图；

图4为本实用新型安装示意图。

图中，连接夹头1、夹具本体2、底座21、侧壁22、盖板23、后端板24、凹槽25、开口26、圆弧形过渡27、安装孔一28、安装孔二29、夹头连杆3、板材试样4、夹头装置5、安装槽51、夹持块6、前夹块61、后夹块62、圆形通孔63。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明如下：

热模拟试验机板材拉伸试验用夹具，如图2和图3所示，包括连接夹头1、夹头连杆3和用于安装试样的夹具本体2；所述夹头连杆3一端与连接夹头1相连接，另一端与夹具本体2相连接；所述夹具本体2包括底部的底座21、两侧的侧壁22和顶部的盖板23，所述侧壁22呈l形状，由两侧的侧壁22和底座21包围形成顶部敞口的且外端具有开口26的凹槽25，所述凹槽25在底座21上的投影呈t形；在两侧的侧壁22上分别设置有安装孔一28，在盖板23上与安装孔一28相对应处设置有安装孔二29，经螺钉安装于安装孔一28与对应安装孔二29将所述盖板23可拆卸安装于凹槽25的顶部敞口处。

本实用新型，连接夹头1用于安装于thermecmastor热模拟试验机，为圆柱体形状，外周有倒角。夹具本体2用于夹持板材试样4。板材试样如图2或图3所示，通常包括两端的夹持部和中间的拉伸部，夹持部呈方形，夹持部与拉伸部之间呈内凹圆弧形过渡，夹持部用于与夹具本体2连接，从而将板材试样4夹持于thermecmastor热模拟试验机进行拉伸试验。夹具本体2的凹槽25则用于容纳板材试样4的夹持部，故凹槽25的形状与板材试样4的夹持部形状相匹配。凹槽25外端的开口26则用于板材试样4的拉伸部通过。凹槽25在底座21上的投影呈t形，使得凹槽25与开口26之间的过渡处以及夹持部与拉伸部之间的过渡处接触形成限位，避免在拉伸过程中，板材试样4被拉离凹槽25。其中，凹槽25外端与凹槽25内端相对应，凹槽25内端为凹槽25相邻于夹头连杆3的一端。盖板23安装于凹槽25的敞口，将板材试样4的夹持部牢固的压制于凹槽25内，通过螺钉安装于安装孔一28与对应安装孔二29将盖板23盖于凹槽25的顶部敞口处，实现盖板23的可拆卸安装，便于更换板材试样4。而安装孔一28设置于侧壁22上，避免了在板材试样4上加工孔，提高了板材试样4拉伸试验的准确度。当然，为了能够牢固固定板材试样4，凹槽25的深度小于或者等于板材试样4的厚度。

为了简化本实用新型公开的夹具的安装结构，便于拆装，优选的，如图4所示，在热模拟试验机的夹头装置5上设置有沿其轴向内凹的安装槽51，所述连接夹头1与安装槽51相适配，连接夹头1插装于安装槽51内；所述夹头连杆3设置于夹持块6的圆形通孔63内；所述连接夹头1的外径大于热模拟试验机的夹持块6的圆形通孔63的直径，由夹持块6相邻于夹头装置5的一端抵靠连接夹头1相邻于夹头连杆3的一端构成连接夹头1的限位结构。

本实用新型，利用热模拟试验机自身的夹头装置5和夹持块6实现夹具的安装，对热模拟试验机的改动小，安装结构简单。本实用新型，由于夹头连杆3穿过夹持块6的圆形通孔63与夹具本体2相连接，板材试样4安装于夹具本体2上，板材试样4的长度得到缩短。

为了增大试样与凹槽25之间的接触面积，优选的，所述凹槽25与开口26之间设置有呈向凹槽25内凸起的圆弧形过渡27。

优选的，还包括夹头连杆3，所述夹头连杆3一端与连接夹头1固定连接，另一端与夹具本体2固定连接。

为了便于与夹头连杆3相连接，并保证夹具本体2的整体强度，优选的，所述夹具本体2还包括后端板24，所述底座21及侧壁22的后端均延伸至后端板24并与后端板24固定成一体，所述夹头连杆3固定于夹具本体2的后端板24。

后端板24的顶面可以与侧壁22的顶面齐平，但是，若此设置，底座21的厚度较厚，从而使得夹具本体2的整体重量增加。为了在保证与夹头连杆3相连接的前提下，仅可能减轻夹具本体2的整体重量，优选的，所述后端板24的顶面高于侧壁22的顶面。该结构，后端板24的底面至顶面的高度尺寸较大，能够很好适应夹头连杆3焊接的需要，并且，后端板24的顶面与侧壁22的顶面之间镂空，节约了后端板24的顶面与侧壁22的顶面之间的材料，减轻了夹具本体2的整体重量。

实施例1：

国内某公司采用本实用新型公开的热模拟试验机板材拉伸试验夹具进行薄板拉伸试验。其中，连接夹头1为圆柱形，其直径为18mm，长度为10mm；夹头连杆3为圆柱形，其直径为10mm，长度为20mm；夹具本体2长度25mm，宽度20mm，高度10mm；盖板23长度25mm，宽度15毫米；板材试样4的长度70mm，宽约15mm，厚度为2mm，该板材试样4放入夹具本体2，两者间隙0.1mm，保证了两者的吻合度。该板材试样4总长拉伸试样受热拉伸部分长度约40mm，该尺寸保证了与thermecmastor热模拟试验机感应加热线圈的吻合度，防止两者靠的太近而出现导电现象。同时该夹具缩小了拉伸试样的长度和体积，极大的节省了所需的铸锭材料，节省了铸造铸锭的成本。