CN103926140B - 一种夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹具，属于机械夹紧装置领域。该夹具包括两个夹臂、设置在夹臂之间的两个夹板和连接件。通过将两个夹板的外侧与两个夹臂的接触面设置成斜面，以便当两个夹臂分别在对应的斜面上进行滑动时，两个夹板内侧的接触面积进行大小变化。在橡胶片的拉伸实验过程中，本发明实施例提供的夹具对橡胶片的初始夹紧面积较小，通过较小的夹紧力即可将橡胶片夹紧到足够薄的厚度；随着对橡胶片的逐渐拉伸，两个夹臂将在对应的斜面上进行滑动，使得夹紧面对橡胶片的接触面积逐渐增大，即夹板对工件的夹紧面积和夹紧力也随之增大，从而使橡胶片得以牢固地夹紧。

Description

一种夹具

技术领域

本发明涉及机械夹紧装置领域，特别涉及一种夹具。

背景技术

橡胶材料是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料，由于橡胶材料的拉伸与剪切性能是衡量橡胶制品力学性能的重要指标因素，需要对橡胶材料进行平面拉伸试验来测试橡胶材料的剪切性能。其测试过程为：首先将橡胶材料切割成较宽的橡胶片，并使用夹具来加紧该橡胶片，然后将该夹紧有橡胶片的夹具安装在拉伸试验机上对橡胶材料进行拉伸试验。

现有技术所用夹具包括：两个夹板和用于卡紧这两个夹板的紧固件，在对橡胶片进行拉伸试验时，通过将橡胶片放入两个夹板之间，并使用紧固件来卡紧这两个夹板，从而使夹板夹紧橡胶片。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

橡胶片在被拉伸试验机拉伸的过程中，其厚度随着拉力的增大会逐渐减小，而现有技术所用夹具对橡胶片进行夹紧后，两个夹板之间的距离是固定不变的，且夹紧力不能随着拉伸而相应增大，容易造成厚度逐渐减小的橡胶片从该夹具中滑脱，从而使平面拉伸试验中断。

发明内容

为了解决现有技术所用夹具容易使橡胶片滑脱的问题，本发明实施例提供了一种夹具。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种夹具，包括：两个夹臂、两个夹板、连接件，两个所述夹板设置在两个所述夹臂之间，所述连接件穿过两个所述夹板，且所述连接件用于将两个所述夹板连接，两个所述夹板内侧为两个夹紧面，所述两个夹紧面用于夹持工件，两个所述夹板外侧与两个所述夹臂的接触面均为第一斜面，每个夹臂在对应的第一斜面上滑动时，两个夹紧面的接触面积进行大小变化。

具体地，两个夹板竖直放置，连接件设置在夹板的下部，第一斜面位于夹板外侧的上部，从下向上，同个夹板上的夹紧面与第一斜面的横向距离逐渐增大。

具体地，作为优选，所述夹具还包括连接臂，两个所述夹臂呈倒八字型设置，两个所述夹臂的上端均与所述连接臂连接，两个所述夹臂的下端与对应的第一斜面相接触。

具体地，作为优选，每个第一斜面上均设置有凹槽，两个所述夹臂的下端分别位于对应的第一斜面上的所述凹槽内，所述凹槽用于对两个所述夹臂进行限位。

具体地，作为优选，所述连接件为螺栓和螺母，所述螺栓穿过两个夹板，且所述螺栓与所述螺母配合，所述螺栓的螺栓头、所述螺母与两个所述夹板的接触面均为第二斜面，且所述第二斜面的倾斜方向与同一个夹板上的第一斜面的倾斜方向相反。

作为优选，所述第二斜面与同一个夹板上的夹紧面呈20°的夹角。

具体地，两个所述夹板的下部设置有贯穿两个所述夹板的通孔，所述通孔与所述夹紧面垂直，所述通孔用于容纳所述连接件。

具体地，所述夹紧面包括顺次连接的平面和倒角面，所述倒角面位于所述夹紧面的底部。

具体地，作为优选，所述倒角面与所述平面的交线不高于所述通孔的下边缘。

具体地，作为优选，两个夹紧面上均设置有锯齿花纹。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供了一种包括两个夹臂、设置在夹臂之间的两个夹板和连接件的夹具。通过将两个夹板的外侧与两个夹臂的接触面设置成斜面，以便当两个夹臂分别在对应的斜面上进行来回滑动时，沿两个夹臂来回滑动的方向夹板的厚度大小变化，从而使两个夹板内侧（即用于夹持工件的夹紧面）的接触面积进行大小变化，夹紧力也随之增大或减小。在橡胶片的拉伸实验过程中，本发明实施例提供的夹具对橡胶片的初始夹紧面积较小，通过较小的夹紧力即可将橡胶片夹紧到足够薄的厚度；随着对橡胶片的逐渐拉伸，两个夹臂将在对应的斜面上进行滑动，使得夹紧面对橡胶片的接触面积逐渐增大，即夹板对工件的夹紧面积和夹紧力也随之增大，从而使拉伸变薄的橡胶片同样得以牢固地夹紧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的夹具结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的夹具结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的夹具结构示意图；

图4是本发明又一实施例提供的夹具中通孔的结构示意图。

其中，1 夹臂，

2 夹板，

21 夹紧面，

22 第一斜面，

23 凹槽，

24 第二斜面，

25 倒角面，

26 第一通孔，

27 第二通孔，

3 连接件，

4 连接臂，

5 工件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如附图1所示，本发明实施例提供了一种夹具，包括：两个夹臂1、两个夹板2、连接件3，两个夹板2设置在两个夹臂1之间，连接件3穿过两个夹板2，连接件3用于将两个夹板2连接，两个夹板2内侧为两个夹紧面21，两个夹紧面21用于夹持工件5，两个夹板2外侧与两个夹臂1的接触面均为第一斜面22，每个夹臂1在对应的第一斜面22上滑动时，两个夹紧面21的接触面积进行大小变化。

本发明实施例提供了一种包括两个夹臂1、设置在夹臂1之间的两个夹板2和连接件3的夹具。通过将两个夹板2的外侧与两个夹臂1的接触面设置成斜面，以便当两个夹臂1分别在对应的斜面上进行来回滑动时，沿两个夹臂1之来回滑动的方向，夹板2的厚度大小变化，从而使两个夹板2内侧（即用于夹持工件的夹紧面）的接触面积进行大小变化，夹紧力也随之增大或减小。在橡胶片的拉伸实验过程中，本发明实施例提供的夹具对橡胶片的初始夹紧面积较小，通过较小的夹紧力即可将橡胶片夹紧到足够薄的厚度；随着对橡胶片的逐渐拉伸，两个夹臂将在对应的斜面上进行滑动，使得夹紧面对橡胶片的接触面积逐渐增大，即夹板对工件的夹紧面积和夹紧力也随之增大，从而使拉伸变薄的橡胶片同样得以牢固地夹紧。

实施例2

如附图1所示，本发明实施例提供了一种夹具，包括：两个夹臂1、两个夹板2、连接件3，两个夹板2设置在两个夹臂1之间，连接件3穿过两个夹板2，连接件3用于将两个夹板2连接，两个夹板2内侧为两个夹紧面21，两个夹紧面21用于夹持工件5，两个夹板2外侧与两个夹臂1的接触面均为第一斜面22，每个夹臂1在对应的第一斜面22上滑动时，两个夹紧面21的接触面积进行大小变化。

其中，本发明实施例中，第一斜面22的设置，使得夹板2本身的厚度沿夹臂1的滑动方向产生渐变，如将夹板2不含有连接件的一端设置为倒直角三角形，内侧夹紧面21竖直，外侧即为第一斜面22，而夹板2整体的厚度沿夹臂1的滑动方向逐渐变化。工作时，两个夹臂1之间的距离不变，但夹板2整体的厚度沿夹臂1的滑动方向是变化的，如此使得两个夹紧面21之间的接触面积和夹紧力也随之变化，从而对不同厚度的工件5均能够进行夹紧；上述每个夹臂1在对应的第一斜面22上滑动指的是夹臂1在第一斜面22上朝该斜面的上端和下端进行上下方向上的滑动；两个夹紧面21的接触面积进行大小变化具体指的是当两个夹臂1在对应的第一斜面22上朝该斜面的上端滑动时，两个夹紧面21的接触面积将逐渐增大，即可增大对工件5（即橡胶片）的夹紧面积和夹紧力，从而牢固地夹紧工件5；当两个夹臂1在对应的第一斜面22上朝该斜面的下端滑动时，两个夹紧面21的接触面积将逐渐减小，即可减小对工件5的夹紧面积和夹紧力，从而便于取出工件5。可见，在对橡胶片的拉伸过程中，本发明实施例提供的夹具中的夹臂1将在对应的第一斜面22上朝该斜面的上端滑动，从而增加对橡胶片的夹紧面21和夹紧力，避免了橡胶片从该夹具中滑脱。

由于夹紧力产生的摩擦力小于拉伸力。因此理论上来说夹紧力越大越好。但如果夹持面积很大，夹紧力作用下样件厚度的变化较小，但拉伸导致的工件厚度变薄，当工件拉伸处厚度小于或接近夹紧处厚度，工件打滑；如果夹持面较小，样件能够承受的最大夹紧力可能仍不能满足夹紧要求，夹紧力超过一定值会夹断工件。因此橡胶工件被夹持面应该足够大，能够承受夹住工件的所需要的夹紧力，并且夹紧厚度应该足够薄，比承受最大拉力的工件厚度还薄，这两个条件同时具备才能夹住工件。基于上述，本发明实施例提供的夹具能够使最小的夹紧厚度由初始夹紧控制，因为夹紧面很小，用小力可获得很小的夹紧厚度，后面夹持面逐渐增大，最小夹紧厚度不变，保证能够承受更大的夹紧力。因为该夹具有斜面，也是自锁夹具，夹紧力会随着拉力增加自动增加。

如附图1所示，具体地，两个夹板2竖直放置，连接件3设置在夹板2的下部，第一斜面22位于夹板2外侧的上部，从下至上，同一个夹板2上的夹紧面21与第一斜面22的横向距离逐渐增大。

本发明实施例中，夹板2不含有连接件的一端设置为倒直角三角形，内侧夹紧面21竖直，外侧即为第一斜面22，通过将连接件3设置在竖直放置的夹板2的下部能够使夹具下端对工件5的初始夹紧面积较小，达到使用较小的夹持力将工件5夹紧到一个较小的厚度。通过将第一斜面22设置在夹板2外侧的上部，以便随着对工件5的拉力的增加，夹臂1将在该第一斜面22上从下向上进行滑动，从而使夹具对工件5的夹紧面积逐渐增加，夹紧力也随着增加，同时，该夹具对工件5初始夹紧时的厚度基本不变，而随后的新的夹紧厚度则逐渐变薄。

本发明实施例通过将该夹具安装到拉伸试验机上，松开连接件3，将裁制好的工件5放到两块夹板2中，然后旋紧连接件3，将工件5夹紧（参见附图2），该工件5的夹紧厚度小于最大拉伸长度时所对应的厚度，该工件5的夹紧面21较小，用较小的夹紧力可使得工件5发生较大的变形。如果工件5的初始夹紧厚度不满足要求，在后面可以进一步对其进行夹紧。对工件5进行拉伸试验，在拉伸力的作用下，两个夹板2将绕连接件3进行转动，即夹臂1在第一斜面22上向上滑动，两个夹臂1之间的距离不变，但两个夹板2整体的厚度沿夹臂1的滑动方向是逐渐增大的，如此导致两块夹板2之间的夹紧面积逐渐增加（参见附图3），夹板2对工件5的夹紧力也增加。可见，本发明实施例提供的夹具既能保证工件5能承受足够的夹紧力，同时保证了夹紧变形足够大，防止工件5打滑。

具体地，该夹具还包括连接臂4，两个夹臂1呈倒八字型设置，两个夹臂1的上端均与连接臂4连接，两个夹臂1的下端与对应的第一斜面22相接触。

本发明实施例中，通过将夹臂1设置成倒八字型，来保证该夹臂1与第一斜面22相配合，同时保证该夹臂1的下端在第一斜面22上滑动时具有足够的滑动空间，赋予夹板2自锁的功能。通过在夹臂1的上端设置连接臂4，来方便地与拉伸试验机进行连接。

如附图1所示，具体地，作为优选，每个第一斜面22上均设置有凹槽23，两个夹臂1的下端分别位于对应的第一斜面上的凹槽23内，该凹槽23用于对上述两个夹臂1进行限位。

为了防止夹臂1在第一斜面22上滑动时左右移动，产生滑脱，本发明实施例在每个第一斜面22上均设置有一个凹槽23，并将夹臂1的沿第一斜面22滑动的下端设置在该滑槽内，来对夹臂1进行限位。可以理解的是，上述两个第一斜面22上的滑槽对应设置，且同等大小，该凹槽23内与夹臂1下端接触的面即为实际的第一斜面22。

具体地，连接件3为螺栓和螺母，螺栓穿过两个夹板2，且螺栓与螺母配合，螺栓的螺栓头、螺母与两个夹板2的接触面均为第二斜面24，且第二斜面24的倾斜方向与同一个夹板2上的第一斜面22的倾斜方向相反。

为了保证两个夹板2的自锁功能，本发明实施例具体将该连接件3设定为螺栓，使其连接两个夹板2，同时将螺栓的螺栓头、螺母与两个夹板2的接触面设置成与第一斜面22倾斜方向相反的第二斜面24，从而当两个夹臂1在第一斜面22上滑动时，两个夹板2能够被迫绕螺栓转动，使两个夹板2的接触面积逐渐增加，即夹具对工件5的夹紧面积和夹紧力也随之增加，实现两个夹板2的自锁功能。

作为优选，第二斜面24与同一个夹板2上的夹紧面21呈20°的夹角。

本发明实施例将第二斜面24与同一个夹板2上的夹紧面21设置成20°的夹角，是为了保证个夹板2能在绕连接件3（即螺栓）转动时，有足够的使夹臂1能够在第一斜面22的两个端部进行滑动的转动空间，保证两个夹板2之间能够得到最大的接触面积，即保证了夹板2对工件5施予足够大的夹紧面积和夹紧力。另外，如此设置，可使第二斜面24与夹紧面21之间存在一定的角度，当工件5被夹具初始夹紧时，两个夹板2均会向外倾斜一定的角度，从而保证夹具对工件5初始夹紧时的夹紧面积较小。

具体地，两个夹板2的下部设置有贯穿该两个夹板2的通孔，该通孔与夹紧面21垂直，该通孔用于容纳连接件3。

本发明实施例将两个夹板2的下部设置用于容纳连接件3穿过的通孔，为了使两个夹板2在绕通孔内的连接件3进行转动时，两个夹板2能够互相夹紧，不留缝隙，本发明实施例将通孔设置为与夹紧面21垂直，从而保证夹具的夹紧效果。更具体地，每个夹板2上均含有两个通孔，这两个通孔结构相同，分别位于夹板2下部的两侧，使两个通孔之间具有足够大的夹紧面积来夹紧工件5。可以理解的是，两个夹板2上的两个通孔在夹板2相同的位置处一一对应，组成该夹具的两个整体通孔，用于容纳连接件3，使两个夹板2相连接。

对上述通孔结构的具体描述如下：贯穿该两个夹板2的通孔的两端分别位于夹紧面21和第二斜面24上。如附图4所示，从垂直于夹紧面21处开始钻第一通孔26，直至第二斜面24处，该第一通孔26垂直于夹紧面21；然后再夹紧面21上紧挨第一通孔26处的下方开始钻第二通孔27，直至第二斜面24处，且第二通孔27垂直于第二斜面24；第一通孔26与第二通孔27进行复合得到包络孔即为本发明实施例提供的通孔。可以理解的是，该通孔的方向也可进行改变，即使位于夹紧面方向一端的孔径小，第二斜面一端的处孔径大。上述对通孔的结构的限定是使螺栓拧紧后，夹板2可以转动。

具体地，夹紧面21包括顺次连接的平面和倒角面25，该倒角面25位于夹紧面21的底部。

本发明实施例将期望的夹紧面21设置成平面，以保证夹紧面21与工件5的接触面积最大化，即保证夹紧面21对工件5的夹紧面积最大化。由于夹具对工件5初始时的夹紧面积较小，使用较小的夹持力即可将工件5夹紧到一个较小的厚度，为了防止夹具对工件5初始时的较小的夹紧面积会对工件5造成损坏，如附图2所示，本发明实施例将该夹紧面21的底部设置成与夹紧面21顺次连接的倒角面25，从而使夹具对工件5初始夹紧时提供一个缓冲面，来对工件5进行保护。

如附图2所示，具体地，作为优选，上述倒角面25与平面的交线不高于通孔的下边缘。

为了使夹板2绕连接件3转动时，夹板2分别朝另外对应的夹板2的夹紧面21倾斜（即转动）时，两个夹板2的夹紧面21能够进行面-面接触，本发明实施例将倒角面25与平面的交线设置为不高于通孔的下边缘，以保证夹具的夹紧效果。

具体地，作为优选，两个夹紧面21上均设置有锯齿花纹。

为了进一步地提高夹具对工件5的夹紧效果，本发明实施例将两个夹紧面21上设置锯齿花纹，以增加夹紧面21与工件5的之间的摩擦力，防止工件5从夹具中滑脱。可以理解的是，还可将夹紧面21的表面设置成带有其他形状的花纹的粗糙平面。例如，沿夹板2的拉伸方向，以夹板2的中间为分界线，在夹板2的两边分别设置不同方向的三角花纹，从而使工件5被该夹具夹紧时的组织流动方向与拉伸方向相反，更有利于工件5的夹紧，提高了夹具的夹紧效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种夹具，其特征在于，所述夹具用于夹紧橡胶片；所述夹具包括：两个夹臂、两个夹板、连接件，两个所述夹板设置在两个所述夹臂之间，所述连接件穿过两个所述夹板，且所述连接件用于将两个所述夹板连接，两个所述夹板内侧为两个夹紧面，所述两个夹紧面用于夹持工件，两个所述夹板外侧与两个所述夹臂的接触面均为第一斜面，每个夹臂在对应的第一斜面上滑动时，两个夹紧面的接触面积进行大小变化；

两个所述夹板竖直放置，连接件设置在夹板的下部，第一斜面位于夹板外侧的上部，从下至上，同个夹板上的夹紧面与第一斜面的横向距离逐渐增大；

所述连接件为螺栓和螺母，所述螺栓穿过两个夹板，且所述螺栓与所述螺母配合，所述螺栓的螺栓头、所述螺母与两个所述夹板的接触面均为第二斜面，且所述第二斜面的倾斜方向与同一个夹板上的第一斜面的倾斜方向相反；

两个所述夹板的下部设置有贯穿两个所述夹板的通孔，所述通孔用于容纳所述连接件；所述通孔的两端分别位于夹紧面和第二斜面上；所述通孔由第一通孔和第二通孔复合形成，所述第一通孔垂直于夹紧面；所述第二通孔位于紧挨第一通孔的下方并且垂直于第二斜面。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括连接臂，两个所述夹臂呈倒八字型设置，两个所述夹臂的上端均与所述连接臂连接，两个所述夹臂的下端与对应的第一斜面相接触。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，每个第一斜面上均设置有凹槽，两个所述夹臂的下端分别位于对应的第一斜面上的所述凹槽内，所述凹槽用于对两个所述夹臂进行限位。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第二斜面与同一个夹板上的夹紧面呈20°的夹角。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹紧面包括顺次连接的平面和倒角面，所述倒角面位于所述夹紧面的底部。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述倒角面与所述平面的交线不高于所述通孔的下边缘。

7.根据权利要求1-6任一项所述的夹具，其特征在于，两个夹紧面上均设置有锯齿花纹。