用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具的制作方法

本技术属于金属材料高温试验，涉及一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具。

背景技术：

1、金属材料高温试验主要测试的是金属材料在高温环境下的一项或几项力学性能，常见的包括高温拉伸试验、高温持久试验以及高温蠕变试验。开展试验时需将规定尺寸试样置于试验要求的温度环境下，保温一段时间后对试样施加一定载荷，直至试验规定时间或试样断裂，期间温度不得超出规定范围。其中持久试验一般拥有较长的试验周期，所以试验的稳定性非常关键。

2、为了保持温度波动以及梯度的要求，高温炉通常具有较大的尺寸；为了节省试样，通常使用较小试样，且标准中有高温炉均温区一般应大于试样工作区长度1.5倍的要求，所以试样与工装的连接一般置于高温炉内。常见的试样类型有板材、棒材两种，棒材可使用螺纹连接，连接稳固；板材一般使用穿销连接。

3、由于高温试验的特性，连接试样的工装会与试样一起经受长时的高温环境，为保证试验稳定性，通常采用k465、dz22或dz125等高温合金制作工装，为了尽可能的降低成本，板材工装通常覆盖尽可能多的尺寸，比如使用一副0mm～6mm的工装就可在理论上同时满足6mm以下厚度板材的要求。

4、但此种理想化的设计在实际生产过程中会有以下不足：

5、1.试样厚度与工装最大厚度不匹配，导致试样的同轴度无法保证，试样越薄，同轴度越无法保证，对试验的影响也越大；

6、2.对于较厚板材，工装设计合理的情况下，一般不存在问题，但对于较薄板材，如3mm以下板材，存在由于设计不合理导致的销孔部分先发生侧向变形损坏的情况，导致试验无效，对于高温持久试验这种长周期的试验，一旦试验无效，将大大影响生产进度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，以解决上述背景技术中提出的销孔部分侧向变形导致实验失败的问题和板材试样无法对中的问题。

2、本实用新型所采用的技术方案是用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，包括夹具体，夹具体的一端设有螺纹结构，夹具体的另一端开设有方槽，夹具体设有方槽的侧面各设有第一通孔，夹具体的方槽内设置有定位固定机构，定位固定机构上开设有第二通孔，第一通孔和第二通孔上设有销钉，销钉的直径与第一通孔和第二通孔的直径相同，销钉的长度大于夹具体的外径；与夹具体和定位固定机构通过销钉活动连接，定位固定机构在夹具体方槽内的端面呈径向设置。

3、本实用新型的特点还在于：

4、定位固定机构包括定位块和垫块，定位块的一侧开设有v形槽，v形槽的侧面开有对称的u形槽，u形槽的开孔直径大于第一通孔和第二通孔的直径；垫块为楔形，垫块的一侧设有斜面，垫块的斜面角度与定位块的v型槽斜面角度相同，垫块上开设有第二通孔，夹具体和垫块通过销钉活动连接。

5、垫块设置有两个，两个垫块的一侧均设有斜面，两个垫块的侧面开设有第二通孔，两个垫块的结构呈水平对称，两个垫块所形成的斜面角度与定位块的v型槽斜面角度相同。

6、定位块上v形槽的开设方向与夹具体上方槽的开设方向一致。

7、夹具还包括锁紧块，锁紧块为方形体，锁紧块的一侧为斜面，锁紧块的厚度小于夹具体的方槽宽度，夹具体的方槽端面设有斜面，锁紧块的斜面与夹具体上的斜面相适配；锁紧块在夹具体方槽内的端面呈径向设置，锁紧块与夹具体通过斜面滑动配合。

8、夹具体为圆柱结构，方槽沿夹具体的轴向开设。

9、销钉为圆锥销，第一通孔和第二通孔上的开孔大小与圆锥销相匹配。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果具有如下：

11、1.通过夹具体、锁紧块、定位块、垫块、销钉的配合，对于3mm以下板材试样，正确装配后，向下按压定位块，使两楔形的垫块同时向中间移动，将试样定位夹具中间，同时施加横向约束，防止试样在试验过程中出现侧向变形，导致试验失败；

12、2.夹具体采用螺纹接头设计，可设计不同尺寸螺纹以匹配不同品牌、不同型号的试验机；

13、3.适用于现有的高温试验，其他需要在有限空间内满足板材对中，同时施加侧向约束的情况都适用；

14、4.通过各部件配合，可同时实现板材试样对中以及防止试样侧向变形的需求；

15、5.夹具可以通过多个锁紧块进行调整，锁紧块分别用于0～1.5mm厚试样与1.5～3.0mm试样，满足3mm以下所有厚度板材的要求；

16、6.夹具设计紧凑，安装拆卸方便，在满足试验要求的同时兼顾了使用便利性。

技术特征：

1.用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，包括夹具体(1)，所述夹具体(1)的一端设有螺纹结构，所述夹具体(1)的另一端开设有方槽，所述夹具体(1)设有方槽的侧面各设有第一通孔，所述夹具体(1)的方槽内设置有定位固定机构(2)，所述定位固定机构(2)上开设有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔上设有销钉(3)，所述销钉(3)的直径与第一通孔和第二通孔的直径相同，所述销钉(3)的长度大于夹具体(1)的外径；与夹具体(1)和定位固定机构(2)通过销钉(3)活动连接，所述定位固定机构(2)在夹具体(1)方槽内的端面呈径向设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述定位固定机构(2)包括定位块(21)和垫块(22)，所述定位块(21)的一侧开设有v形槽，所述v形槽的侧面开有对称的u形槽，所述u形槽的开孔直径大于第一通孔和第二通孔的直径；所述垫块(22)为楔形，所述垫块(22)的一侧设有斜面，所述垫块(22)的斜面角度与定位块(21)的v型槽斜面角度相同，所述垫块(22)上开设有第二通孔，所述夹具体(1)和垫块(22)通过销钉(3)活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述垫块(22)设置有两个，两个所述垫块(22)的一侧均设有斜面，两个所述垫块(22)的侧面开设有第二通孔，两个所述垫块(22)的结构呈水平对称，两个所述垫块(22)所形成的斜面角度与定位块(21)的v型槽斜面角度相同。

4.根据权利要求2所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述定位块(21)上v形槽的开设方向与夹具体(1)上方槽的开设方向一致。

5.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述夹具还包括锁紧块(4)，所述锁紧块(4)为方形体，所述锁紧块(4)的一侧为斜面，所述锁紧块(4)的厚度小于夹具体(1)的方槽宽度，所述夹具体(1)的方槽端面设有斜面，所述锁紧块(4)的斜面与夹具体(1)上的斜面相适配；所述锁紧块(4)在夹具体(1)方槽内的端面呈径向设置，所述锁紧块(4)与夹具体(1)通过斜面滑动配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述夹具体(1)为圆柱结构，所述方槽沿夹具体(1)的轴向开设。

7.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述销钉(3)为圆锥销，所述第一通孔和第二通孔上的开孔大小与圆锥销相匹配。

技术总结
本技术公开了一种用于厚度在3MM以下板材的高温试验夹具，包括夹具体，夹具体的一端设有螺纹结构，夹具体的另一端开设有方槽，夹具体设有方槽的侧面各设有第一通孔，夹具体的方槽内设置有定位固定机构，定位固定机构上开设有第二通孔，第一通孔和第二通孔上设有销钉，销钉的直径与第一通孔和第二通孔的直径相同，销钉的长度大于夹具体的外径；与夹具体和定位固定机构通过销钉活动连接，定位固定机构在夹具体方槽内的端面呈径向设置。本板材高温试验夹具解决了板材高温试验的对中问题，以及3mm以下带孔板材试样孔边易变形问题，同时针对3mm以下不同厚度板材都适用，降低成本，提高了效率。

技术研发人员：赵辉,刘卫,赵昀,赵学忠,王琪,王玲
受保护的技术使用者：中航试金石检测科技（西安）有限公司
技术研发日：20230426
技术公布日：2024/1/14