专利名称：一种小型带材拉伸试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及材料领域的材料试验装置，特别是涉及对薄形金属材料试样拉 伸性能的一种试验装置。背景技术：
金属材料受力超过弹性极限后会发生塑性变形，不但外观和尺寸发生改 变，而且材料的内部组织和各种性能(如硬度、电阻率、热导率等)也将发生 变化。冷变形程度对再结晶后晶粒的大小有很大的影响，而晶粒大小对材料性 能将产生重要的影响。对材料而言得到特别粗大晶粒时的变形度称为临界变形度， 一般金属的临界变形度约为2°/。一10%。在生产实践中往往不希望得到粗 大的晶粒，而要求细的晶粒，由于临界变形度的存在要求金属在受力时应当避 开临界变形度，以免恶化工件性能，因此要求有专门的设备测量金属材料的临 界变形度。临界变形度通常是测一组材料不同的变形度，然后计算再结晶后的 单位面积中的晶粒数，得到某一材料的临界变形度。现有技术测量材料的变形度在电子万能材料试验机上进行，虽然能够由此 得到比较精确的测试结果，但是在通常的使用中还是存在一定的局限和不足，主要是①占用场地较大、设备投资昂贵，试验机最便宜的也要10万元以上;②载荷传感器容量过大，对于金属薄板材所需的拉力在200N到IOOON左右， 需用1000N的传感器即可，而目前测试设备配置的传感器容量为20KN、 100 KN，过大的传感器容量反而影响测试的精度；③引伸计标距为25mm和50mm， 实际用的标距为100mm，如不装引伸计则影响测量的精度，加装引伸计既麻烦 又多化钱；④装拆不方便，在试验机上试验很难一次拉到所需的变形度，需多 次拆装，才能成功，要将试样从夹头上拆下来，必须先反向运行，卸去载荷， 如此这般很费时，影响测试工作效率。
发明内容本发明的目的拟克服现有技术电子万能材料试验机的不足，提供一种操作 方便，结构简单，成本低廉，实用性强的小型拉伸材料试验机。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种小型带材拉伸试验装置，包括测试平台，其特征在于，在所述平台上 设置牵引机构、夹持机构和测量机构，所述牵引机构为，在平台的前端垂直固定一块固定板，在固定板上开设一 螺孔，在螺孔中旋入螺杆，螺杆的外端为转动手柄，螺杆的内端连接一滑块；所述夹持机构为，在平台的后端固定一块固定台，在牵引机构的滑块和固 定台上相向分别固定一套夹持组件，所述夹持组件为，在一个口部小内侧大的 梯形槽板内置入两块直角楔形块，两楔形块的直角边相向并呈合并状，楔形块 的斜边与梯形槽板两侧面平行。所述测量机构为，在测试平台上固定一百分表，百分表的顶针抵住滑块的 端面，在测试平台面上配置标刻长度的标尺。进一步，所述楔形块的直角边为锯齿滚花边。进一步，所述楔形块的斜边与平台的中心轴线夹角小于等于45度。 进一步，所述梯形槽外侧开口部宽度为16至26毫米。 再进一步，所述梯形槽外侧开口部宽度为22毫米。 进一步，所述梯形槽的高度为30至44毫米。 再进一步，所述梯形槽的高度为36毫米。 进一步，测试平台的长度刻度为150至220毫米。本发明专利是一个实用的小型带材拉伸测试装置，达到测量变形度的目 的，同时克服在电子万能材料试验机上进行拉伸的不足之处。本发明装置结构 简单，主要有牵引机构、夹持机构和测量机构三部分组成。楔形块与楔形块之 间放试样，接触面用滚花纹，以增加楔形块与试样间的摩擦系数，夹持牢固。 滑块之间的最大位移可达至220毫米，恰好满足了一般试样的要求，试样厚度 一般小于lmm;所述旋转机构由手柄和螺杆副组成，所述的螺杆副可采用丝杠 机构，顺时针或逆时针转动手柄，可带动滑块移动，螺杆长度一般为60至90毫米；在装置平台的底面外缘有刻度尺，从0开始标到150至220毫米，在平 台近牵引机构处装有百分表，顶针顶着滑块端面，当滑块移动时，百分表的指 针会发生变化，百分表的一圈是lmm，分成100小格，精度是0.01mm，根据 百分表的读数，可以判断拉伸的距离(即变形量)，试样长度范围为160-200mm。当试样被夹持在夹持机构的两楔形块的直角边之间，楔形块的直角边上锯 齿滚花边加固了夹持的牢度，不易脱落和滑出。旋转螺杆，观看试样的变化情 况直至断裂的临界位置，确认百分表的数值，然后计算出试样的材料变形度。本装置卸载试样方便，卸载时只需将手柄逆时针转动即可，前后不过l、 2 秒钟时间，如在材料试验机上进行，卸载是有个过程的，最快也要近l分钟， 再则一般测量变形度，需测一组变形度，同一变形度又需要测几个试样， 一个 变形度需要反复数次，这样本装置的装拆时间优势就明显显现出来了。本装置的最大好处是测量那些抗拉强度低的材料。如铝片等的变形度，也 即使用的拉力比较小的材料，如100N—200N的力，这不是一般以拉大吨位的 电子万能材料试验机的合理测试范围。本发明的优点和有益效果，整套装置的特点是结构简单、轻巧、装拆方便、 易于操作，便于很好地控制变形度，提高使用效率。本专利装置能达到使用要 求，克服了电子万能材料试验机测变形度的不足，结构简单、实用，花费不多， 成本500元左右，仅是材料试验机花费的几百分之一，且不受有无大型试验机 的限制，能方便达到测量变形度，计算临界变形度的目的。特别适用于抗拉强 度低的材料测试用，且测试量大，要求测试快的场合使用。(四)


图1是本发明小型带材拉伸试验装置的一种实施方式的主视结构示意图； 图2是图1的俯视图。图中，l手柄，2螺杆，3固定板，3a螺孔，4滑块，5百分表，6滑槽， 7固定台，8平台，9a梯形槽板，9b楔形块，IO标尺，G试样。(五) 具体实施方法以下结合附图，对本发明作详细说明-一种小型带材拉伸试验装置，包括测试平台8，在所述平台(8)上设置牵引机构、夹持机构和测量机构，所述牵引机构为，在平台8的前端垂直固定一块固定板3，在固定板3上 开设一螺孔3a，在螺孔3a中旋入螺杆2，螺杆2的外端为转动手柄1 ，螺杆2 的内端连接一滑块4。所述夹持机构为，在平台8的后端固定一块固定台7，在牵引机构的滑块 4和固定台7上相向分别固定一套夹持组件，所述夹持组件为，在一个口部小 内侧大的梯形槽板9a内置入两块直角楔形块9b，两楔形块9b的直角边相向并 呈合并状，楔形块9b的斜边与梯形槽板9a两侧面平行。所述测量机构为，在测试平台8上固定一百分表5，百分表5的顶针抵住 滑块6的端面，在测试平台8面上配置标刻长度的标尺10。标尺10的长度为180毫米，螺杆2的螺距为1毫米。楔形块9b的直角边为锯齿滚花边，利于楔形块9b的直角边夹持试样G。楔形块9b的斜边与平台8的中心轴线夹角为30度，如此角度既利于夹持 试样G，又便于旋转手柄1拉紧滑块4。梯形槽板9a外侧开口部宽度为22毫米，梯形槽板9a的梯形高度为36毫 米。如此结构和尺寸既便于夹持试样G,又利于操作手柄1拉紧滑块4。本发明结构简单、轻巧、装拆方便、易于操作，能方便达到测量变形度， 计算临界变形度的目的，适合用于抗拉强度低的材料，且测试量大，要求测试 快的场合使用。
权利要求
1.一种小型带材拉伸试验装置，包括测试平台(8)，其特征在于，在所述平台(8)上设置牵引机构、夹持机构和测量机构，所述牵引机构为，在平台(8)的前端垂直固定一块固定板(3)，在固定板(3)上开设一螺孔(3a)，在螺孔(3a)中旋入螺杆(2)，螺杆(2)的外端为转动手柄(1)，螺杆(2)的内端连接一滑块(4)；所述夹持机构为，在平台(8)的后端固定一块固定台(7)，在牵引机构的滑块(4)和固定台(7)上相向分别固定一套夹持组件，所述夹持组件为，在一个口部小内侧大的梯形槽板(9a)内置入两块直角楔形块(9b)，两楔形块(9b)的直角边相向并呈合并状，楔形块(9b)的斜边与梯形槽板(9a)两侧面平行。所述测量机构为，在测试平台(8)上固定一百分表(5)，百分表(5)的顶针抵住滑块(6)的端面，在测试平台(8)面上配置标刻长度的标尺(10)。
2. 根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述标尺(10)的长度为 150至220毫米。
3. 根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述楔形块(9b)的直角 边为锯齿滚花边。
4. 根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述楔形块(9b)的斜边 与平台(8)的中心轴线夹角小于等于45度。
5. 根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)外侧 开口部宽度为16至26毫米。
6. 根据权利要求5所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)外侧 开口部宽度为22毫米。
7. 根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)的梯 形高度为30至44毫米。
8. 根据权利要求7所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)的梯 形高度为36毫米。
全文摘要
本发明涉及对薄形金属材料试样拉伸性能的一种试验装置。一种小型带材拉伸试验装置，在所述平台(8)上设置牵引机构、夹持机构和测量机构。在平台(8)的前端垂直固定一块固定板(3)，在固定板(3)上开设一螺孔(3a)，在螺孔(3a)中旋入螺杆(2)，螺杆(2)的外端为转动手柄(1)，螺杆(2)的内端连接一滑块(4)；在平台(8)的后端固定一块固定台(7)，在牵引机构的滑块(4)和固定台(7)上相向分别固定一套夹持组件，在测试平台(8)上固定一百分表(5)，百分表(5)的顶针抵住滑块(6)的端面。本发明结构简单、轻巧、装拆方便、易于操作，能方便达到测量变形度，计算临界变形度的目的，适合用于抗拉强度低的材料，且测试量大，要求测试快的场合使用。
文档编号G01N3/28GK101403670SQ200810202539
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者冷培榆, 李曼萍 申请人:上海工程技术大学