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一种简易薄形金属试样拉伸试验机的制作方法

时间:2025-07-01    作者: 管理员

专利名称:一种简易薄形金属试样拉伸试验机的制作方法
技术领域
本实用新型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% -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1000N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、100KN,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。

发明内容本实用新型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。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种简易薄形金属试样拉伸试验机,其特征在于,在试验机平台的两端分别设置 一块固定板和一块固定台,在固定板上开设一螺孔,在螺孔(3a)中旋入螺杆,螺杆的外端 配置转动手柄,螺杆的内端连接一滑块;滑块和固定台上相向分别开设一个口部小内侧大的梯形槽口,在梯形槽口内置入 两块直角楔块,两楔块的直角边相向合并,楔块的斜边与梯形槽口两侧面相贴;在平台上固定一百分表,百分表的顶针垂直抵住滑块的移动端面,在平台面上,在 固定板和固定台之间标刻显示长度的标尺。进一步,所述楔块的直角边为锯齿滚花边。进一步,所述楔块的斜边与平台的中心轴线夹角为30至45度。[0011]进一步,所述梯形槽外侧开口部宽度为16至26毫米。进一步,所述梯形槽的高度为30至44毫米。进一步,测试平台的长度刻度为150至220毫米。本实用新型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。本实用新型装置结构简单,在楔 块与楔块之间放试样,接触面用滚花纹,以增加楔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Imm ;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1mm,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块的直角边之间,旋转手柄,滑块和固定台之间 距离加大,楔梯形槽口两侧斜面的分力提供了楔块两直角面上的正压力,夹紧试样,直角边 上锯齿滚花边提高了夹持的摩擦力和夹持牢度,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1、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1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。本实用新型的优点和有益效果,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。

图1是本实用新型简易薄形金属试样拉伸试验机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3是本实用新型梯形槽口、楔块夹持试样几个部件的局部放大结构视图,其中 显示楔块直角边为锯齿滚花边形状。图中,1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梯形槽口,9b楔块,10标尺,G试样。(五)具体实施方法[0024]
以下结合附图,对本实用新型作详细说明一种简易薄形金属试样拉伸试验机,在试验机平台8的两端分别设置一块固定板 3和一块固定台7,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的外端配 置转动手柄1,螺杆2的内端连接一滑块4 ;滑块4和固定台7上相向分别开设一个口部小内侧大的倒梯形槽口 9a,在梯形槽口 9a内置入两块直角楔块9b,两楔块9b的直角边相向合并,楔块9b的斜边与梯形槽口 9a 两侧面相贴;在平台8上固定一百分表5,百分表5的顶针垂直抵住滑块4的移动端面,在平台 8面上,在固定板3和固定台7之间标刻显示长度的标尺10。标尺10的长度为180毫米,螺杆2的螺距为1毫米。楔块9b的直角边为锯齿滚花边,利于楔块9b的直角边提供较强的摩擦力夹持试 样G。楔块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。梯形槽口 9a外侧开口部宽度为22毫米,梯形槽口 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。本实用新型结构简单、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。
权利要求一种简易薄形金属试样拉伸试验机,其特征在于在试验机平台(8)的两端分别设置一块固定板(3)和一块固定台(7),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)的外端配置转动手柄(1),螺杆(2)的内端连接一滑块(4);滑块(4)和固定台(7)上相向分别开设一个口部小内侧大的梯形槽口(9a),在梯形槽口(9a)内置入两块直角楔块(9b),两楔块(9b)的直角边相向合并,楔块(9b)的斜边与梯形槽口(9a)两侧面相贴;在平台(8)上固定一百分表(5),百分表(5)的顶针垂直抵住滑块(4)的移动端面,在平台(8)面上,在固定板(3)和固定台(7)之间标刻显示长度的标尺(10)。
2.根据权利要求1所述拉伸试验装机,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所述拉伸试验装机,其特征在于所述楔块(9b)的直角边为锯齿滚花边。
4.根据权利要求1所述拉伸试验装机,其特征在于所述楔块(9b)的斜边与平台(8)的 中心轴线夹角为30至45度。
5.根据权利要求1所述拉伸试验装机,其特征在于所述梯形槽口(9a)外侧开口部宽度 为16至26毫米。
6.根据权利要求1所述拉伸试验装机,其特征在于所述梯形槽口(9a)的梯形高度为 30至44毫米。
专利摘要本实用新型涉及对薄形金属材料试样拉伸性能的一种试验装置。一种简易薄形金属试样拉伸试验机,在试验机平台(8)的两端分别设置一块固定板(3)和一块固定台(7),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)的外端配置转动手柄(1),螺杆(2)的内端连接一滑块(4);滑块(4)和固定台(7)上相向分别开设梯形槽口(9a),在梯形槽口(9a)内置入两块直角楔块(9b),两楔块(9b)的直角边相向合并,楔块(9b)的斜边与梯形槽口(9a)两侧面相贴;在平台(8)上固定一百分表(5),在平台(8)面上标刻显示长度的标尺(10)。本实用新型结构简单、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G01N3/08GK201555767SQ20092021196
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者冷培榆 申请人:上海工程技术大学

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