专利名称：一种双肩圆拉伸试样夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双肩圆拉伸试样的夹具，属于拉伸试验机的夹具领域。
背景技术：
金属拉伸的试样包括圆拉伸试样、板拉伸试样及型材直接拉伸试样。对大型材 料和厚板由于试验机的拉伸能力限制，一般制作成圆拉伸试样。圆拉伸试样又分为直接 夹持圆拉伸试样、螺纹连接圆试样和双肩圆试样。由于双肩圆试样加工相对简单，试样 长度要求较小的优点而被广泛采用。GB/T228对试样直径、R弧都有明确要求。试样 夹持要保证试样拉伸过程中的对中性，试验结果的准确性，试验过程的安全性以及试验 操作的方便性。目前使用的双肩圆夹具采用试验机夹面夹持连接杆，两个半圆夹罐一端扣住连 接杆，一端扣住试样，再用套环将夹罐套起来。这种装置由于装卸试样的要求，夹罐的 间隙较大，大约3 4mm，影响试样的对中性。整个装置的间隙大、刚性小，影响试验 曲线的形状，对Rp0.2、Rt0.5的测试结果产生不利影响。在拉伸硬脆试样时，断裂力较 大，会发生套环脱落的现象，存在夹罐、试样砸人、崩人的隐患。在整个试验过程中， 需要有专人负责试样装卸，工作强度大，操作不方便。另外，这种装置几十年没有改 变，形状粗糙，与现代外形美观的高精度试验机相配不够和谐。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种双肩圆拉伸试样夹具，保证试样的对中性、试 验结果的准确性、试验过程的安全性、试验操作的方便性。本实用新型的目的是这样实现的，一种双肩圆拉伸试样夹具，主要包括套环、 夹罐、夹杆，套环的内部形状与夹罐的外部形状相吻合，套环的外部设有一个环形凸 台；夹杆为T型结构，下端供试验机夹持，端面上连接一个轴座；轴座为中空结构，空 腔部分贯通轴座的上表面，侧面开口；轴座的空腔形状与套环的外部形状相吻合，侧面 开口且略大于套环的外径；轴座的外部套有转套，转套的内部形状与轴座的外部形状相 吻合，侧面开口并与轴座空腔的侧面开口相适应。为了便于操作，旋转时快速将转套定位，在转套内侧加工一个环形凹槽，凹槽 内间隔一定距离钻有两个孔，将孔攻丝并拧入螺栓；轴座空腔的底部设有一个凹槽，在 凹槽的侧壁上沿水平方向设有一个销孔并经凹槽将一定位销插入到转套的环形凹槽。为 避免拉断试样掉入轴座空腔下面的凹槽内而影响套环、夹罐取出，在轴座空腔下面的凹 槽内通过安装垫块将其填平。本实用新型的有益效果是(1)本实用新型结构紧密，提高试样对中精度，有 利于相关拉伸参数的测试。(2)原夹具在安装试样时，操作者双手要把持四个零部件悬空 操作，需要经过一段时间的训练才能熟练操作。本实用新型操作方便，套环、夹罐、试 样组合在桌面进行，整体组装后装入到轴座内即可。(3)套环的设计使夹罐和轴座之间没有直接受力接触，提高夹罐和轴座的使用寿命，降低使用成本。
图1为本实用新型的装配图；图2为图1中转套的俯视图；图3为图2中的A向视图；图4为图1中轴座的俯视图；图5为图1中夹罐的主视图；图6为图1中套环的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型一种双肩圆拉伸试样夹具主要包括套环4、夹罐3、夹 杆7，套环4的内部形状与夹罐3的外部形状相吻合，套环4的外部设有一个环形凸台； 夹罐3的内部尺寸与试样的夹持部分尺寸吻合，夹持时不会产生局部受力和应力集中。 夹罐3的顶部是受力最大的部位，也是本套装置的易损部件。试样的拉伸时可以看到受 力过程中试样总是迫使夹罐3张开，使夹罐3受到剪切力造成损坏。为了避免这一现象发 生，在套环4设计时采用全封闭的形式，套环4的结构足以使夹罐的张开力不使它产生变 形。由于套环4没有变形，套环4就不会对轴座2产生影响，保证轴座2的使用寿命。夹杆7为T型结构，下端供试验机夹持，端面上连接一个轴座2。夹持部分为 的板状结构(如50X90X20mm)，T型结构拐角处采用圆弧过渡(如R5)，防止应力集 中。横断面的受力面积达到1000mm2，是Φ 10圆拉伸试样横截面积的12.7倍。板状的 夹持结构使试验机在进行板拉伸和圆拉伸试验的转换过程中不需要更换夹面，为操作者 提供方便条件。夹杆7端面采用高强螺栓(如6个Φ 12)与轴座2相连，抗拉强度达到 同级Φ 10圆拉伸试样的8.6倍。如图1、4所示，轴座2是本套装置的主要部件之一，为中空结构，空腔部分贯 通轴座2的上表面，侧面开口且略大于套环4的外径，用于套环4装卸，轴座2的空腔 形状与套环4的外部形状相吻合，中空部分的台阶受力部分面积大(可达IlOOmm2)，是 Φ 10圆拉伸试样横截面积的15倍。如图1、2、3所示，轴座2的外部套有转套1，转套1的内部形状与轴座2的外 部形状相吻合，侧面开口并与轴座2空腔的侧面开口相适应。转套1内侧加工一个环形凹 槽，凹槽内间隔一定距离钻有两个孔，将孔攻丝并拧入螺栓；轴座2空腔的底部设有一 个凹槽，在凹槽的侧壁上沿水平方向设有一个销孔并经凹槽将一定位销10插入到转套1 的环形凹槽，限定转套上下左右的位置，轴座2的空腔内凹槽通过安装垫块6将其填平。 转套1主要作用是保护套环4及试样崩开或滑落。通过限位装置使转套1开口与轴座2 开口吻合，操作方便。本实用新型将套环4、夹罐3、试样组合后，放置到轴座2的空腔内，转动转套 1，整套夹具成为一套有机的整体。本实用新型的使用方法[0021](1)用一对夹罐扣住试样的一端，用套环将夹罐套住，试样另一端朝上放置。(2)先将套环套到试样上，用另一对夹罐扣住试样的另一端，再用套环将夹罐套 住。此时，拿起上面的套环，试样、夹罐、套环会形成一个整体被提起。(3)用试验机钳口夹住夹具夹杆，调整试验机横梁位置，使上下轴座的距离与连 好试样的套环间距相同。(4)将连好试样的套环放入夹具的轴座内，转动转套，将套环等封闭在轴座内， 即可进行拉伸试验。(5)试验结束后，按照安装的相反次序将残样卸下，进行下一个试验。本实用新型结构特征是(1)该夹具结构严谨，配合紧密，板夹面夹持。对准 上下夹面既可以保证试样对中精度。(2)夹罐、套环、轴座相互配合，夹罐、套环接触 面积大，限制夹罐的张开角度，可以提高夹罐使用寿命，防止夹罐损伤轴座，同时也防 止试样从夹罐中滑出。(3)试样、夹罐、套环组合后一同装入轴座中，试样装卸方便、 快捷。(4)通过转套内的限位装置，使转套在一定范围内自由转动，该限位装置也限制 了转套的上下移动，使上下夹具可以互换。转套既方便试样安装，也保证试验时轴座内 的部件不会散落，保护操作者的人身安全。(5)更换不同规格的夹罐即可实现对Φ 15、 Φ 14、Φ 10、Φ6等不同规格的试样的拉伸。
权利要求1.一种双肩圆拉伸试样夹具，主要包括套环(4)、夹罐(3)、夹杆(7)，其特征在 于套环(4)的内部形状与夹罐(3)的外部形状相吻合，套环(4)的外部设有一个环形凸 台；夹杆(7)为T型结构，下端供试验机夹持，端面上连接一个轴座(2)；轴座(2)为中 空结构，空腔部分贯通轴座(2)的上表面，侧面开口 ；轴座(2)的空腔形状与套环(4)的 外部形状相吻合，侧面开口且略大于套环(4)的外径；轴座(2)的外部套有转套(1)，转 套⑴的内部形状与轴座⑵的外部形状相吻合，侧面开口并与轴座⑵空腔的侧面开口 相适应。
2.根据权利要求1所述的一种双肩圆拉伸试样夹具，其特征在于转套(1)内侧加 工一个环形凹槽，凹槽内间隔一定距离钻有两个孔，将孔攻丝并拧入螺栓；轴座(2)空 腔的底部设有一个凹槽，在凹槽的侧壁上沿水平方向设有一个销孔并经凹槽将一定位销 (10)插入到转套(1)的环形凹槽，轴座(2)的空腔内凹槽通过安装垫块(6)将其填平。
3.根据权利要求1所述的一种双肩圆拉伸试样夹具，其特征在于夹杆(1)的夹持部 分为板状结构，T型端面与轴座(2)底部采用螺栓(8)连接，T型结构拐角处采用圆弧过 渡。
专利摘要本实用新型提供了一种双肩圆拉伸试样夹具，主要包括套环(4)、夹罐(3)、夹杆(7)，套环(4)的内部形状与夹罐(3)的外部形状相吻合，套环(4)的外部设有一个环形凸台；夹杆(7)为T型结构，下端供试验机夹持，端面上连接一个轴座(2)；轴座(2)为中空结构，空腔部分贯通轴座(2)的上表面，侧面开口；轴座(2)的空腔形状与套环(4)的外部形状相吻合，侧面开口且略大于套环(4)的外径；轴座(2)的外部套有转套(1)，转套(1)的内部形状与轴座(2)的外部形状相吻合，侧面开口并与轴座(2)空腔的侧面开口相适应。本实用新型结构紧密，操作方便，提高试样对中精度及夹罐和轴座的使用寿命，有利于相关拉伸参数的测试，降低使用成本。
文档编号G01N3/04GK201795956SQ201020522378
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者于秀娥, 吕丹, 孙绍广, 杨承波, 王超逸, 王辉, 苏洪英 申请人:鞍钢股份有限公司