CN109332477B - 一种力学试样冲孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料性能测试技术领域，涉及一种力学试样表面冲孔装置和方法。一种力学试样冲孔装置包括底板、L型限位器、V型限位器、冲头限位器和冲头。本发明能够快速定位冲孔位置，保证冲孔质量，提升工作效率。利用V型限位器和冲头限位器的配合，固定试样直径方向冲孔位置；利用L型限位器固定试样长度方向冲孔位置；利用冲头限位器固定冲孔位置及锥形冲头运动轨迹。整套装置结构简单，加工、装配难度低，解决了拉扭应变规安装的难题，充分提高力学实验现场的工作效率。

Description

一种力学试样冲孔装置
技术领域
本发明属于材料性能测试技术领域，涉及一种力学试样表面冲孔装置。
背景技术
拉扭疲劳断裂是一种典型的结构件失效形式，常见于飞机发动机，列车车轴等结构件。目前结构材料设计逐步趋于完善，拉扭疲劳试验逐渐受到人们重视,相关的测试需求量也逐年上升。
进行拉扭试验时，需要将拉扭应变规的两个接脚固定于试样表面。安装过程中，需对试样表面冲孔，然后将拉扭应变规的接脚卡入试样表面的孔中。传统方法是使用台钳将力学试样固定，手持冲头，用橡胶锤敲击进行冲孔。由于力学试样呈现圆柱形，冲头在试样的长度和圆周方向容易发生划动，导致冲孔位置难以确定，造成拉扭应变规无法正确安装，严重时会划伤试件表面，造成试样报废。因此需要一种方便、可靠的力学试样冲孔的装置和方法，解决拉扭应变规安装的难题，提高力学实验现场的工作效率。
发明内容
本发明的目的是提出一种能够在进行力学试验时更方便精确地对试样表面进行冲孔，使拉扭应变规安装更加牢固，测量更精准的一种力学试样的冲孔方法和装置。
本发明的技术解决方案是，一种力学试样冲孔装置包括底板、L型限位器、V型限位器、冲头限位器和冲头，L型限位器的底边上开有长条孔，通过螺栓与底板固定，V型限位器为带V型槽的矩形块，并固定于底板上，在V型限位器垂直于V型槽开口方向加工有矩形通槽，并在矩形通槽的两端各加工一个带螺纹的通孔；冲头限位器为一具有十字结构的实体，冲头限位器中部纵向加工有燕尾槽，燕尾槽外斜面与V型槽配合，燕尾槽内斜面形成的V型槽的开口角度与V型槽的开口角度相同，V型限位器的V型槽将圆柱形力学试样夹紧；横向加工有两个矩形臂，矩形臂插入V型限位器的矩形通槽内并固定；冲头限位器上的V型槽底部加工两个通孔，通孔直径与冲头直径相同，冲头置于通孔中。
所述冲头限位器上的燕尾槽的外斜面角度与内斜面角度相同。
所述冲头的锥头为圆形尖角，锥身为圆柱结构，洛氏硬度不小于50。
所述冲头限位器上的燕尾槽的开口宽度根据力学试样的直径改变。
调整L型限位器与V型限位器的距离固定力学试样的位置。
本发明具有的优点和有益效果，本发明能够快速定位冲孔位置，保证冲孔质量，提升工作效率。利用V型限位器和冲头限位器的配合，固定试样直径方向冲孔位置；利用L型限位器固定试样长度方向冲孔位置；利用冲头限位器固定冲孔位置及锥形冲头运动轨迹。整套装置结构简单，加工、装配难度低，解决了拉扭应变规安装的难题，充分提高力学实验现场的工作效率。
附图说明
图1是力学试样冲孔装置装配图，其中(a)为该装置的正视图，(b)为该装置的左视图，(c)为该装置的俯视图，(d)为该装置的三维视图；
图2是V型限位器结构图，其中(a)为该部件的俯视图，(b)为该部件的A-A剖面图，(c)为该部件的正视图，(d)为该部件的三维视图；
图3是冲头限位器结构图，其中(a)为该部件的俯视图，(b)为该部件的左视图，(c)为该部件的B-B剖面图，(d)为该部件的三维视图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步的详述
下面结合附图对本发明作详细说明。一种力学试样冲孔装置，包括：底板1，L型限位器2，V型限位器3，冲头限位器7，锥形冲头11组成其中：
所述L型限位器2，其底边包含一个长条孔，可通过螺栓调节紧固于底板1上，并可调节左右位置，以确定试样长度方向的冲孔位置。
所述V型限位器3和L型限位器2通过螺栓固定于底板1上；
所述V型限位器3，其中长度方向中央为直角V型槽4，与冲头限位器7配合可固定试样冲孔位置；通过螺栓与底板1固定；垂直于V型槽开口方向加工有矩形通槽6，并在矩形通槽6的两端各加工一个带螺纹的通孔5。
冲头限位器7为一具有十字结构的实体，冲头限位器7中部纵向加工有燕尾槽，燕尾槽外斜面与V型槽4配合，燕尾槽内斜面形成的V型槽8的开口角度与V型槽4的开口角度相同，V型限位器3的V型槽4将圆柱形力学试样9夹紧；横向加工有两个矩形臂10，矩形臂10插入V型限位器3的矩形通槽6内并固定；冲头限位器7上的V型槽8底部加工两个通孔，通孔直径与冲头11直径相同，冲头11置于通孔中。
所述冲头限位器7的燕尾槽可加工多个不同深度的备件，用以适配多种不同直径的力学试样；所述冲头限位器的限位孔的个数和间距可根据实际需求进行设计加工，可加工不同尺寸的多个备件适配不同的冲孔需求。
所述锥形冲头11，具有锥形尖角，要求洛氏硬度不小于50，锥身为圆柱形，圆柱大小可与冲头限位器7适配。
所述力学试样冲孔装置使用过程中，首先将圆形力学试样的一段与L型限位器2紧密接触，将冲孔的圆柱段卡入V型限位器3的V型槽4内。安装冲头限位器7并使用螺栓固定于V型限位器3上，两个V型槽上下可将圆形试样完全固定。锥形冲头11依次插入冲头限位器7的两个限位孔中，使用橡皮锤轻轻敲击，在试样表面冲孔。最后取下冲头限位器7，取出试样完成冲孔。

Claims (4)

1.一种力学试样冲孔装置，其特征在于，该冲孔装置包括底板(1)、L型限位器(2)、V型限位器(3)、冲头限位器(7)和冲头(11)，L型限位器(2)的底边上开有长条孔，通过螺栓与底板(1)固定，V型限位器(3)为带第一V型槽(4)的矩形块，并固定于底板(1)上，在V型限位器(3)垂直于第一V型槽(4)开口方向加工有矩形通槽(6)，并在矩形通槽(6)的两端各加工一个带螺纹的通孔(5)；冲头限位器(7)为一具有十字结构的实体，冲头限位器(7)中部纵向加工有燕尾槽，燕尾槽外斜面与第一V型槽(4)配合，燕尾槽内斜面形成的第二V型槽(8)的开口角度与第一V型槽(4)的开口角度相同，第二V型槽(8)配合V型限位器(3)的第一V型槽(4)将圆柱形力学试样(9)夹紧；冲头限位器(7)横向加工有两个矩形臂(10)，矩形臂(10)插入V型限位器(3)的矩形通槽(6)内并固定；冲头限位器(7)上的第二V型槽(8)底部加工两个通孔，通孔直径与冲头(11)直径相同，冲头(11)置于通孔中；所述冲头限位器(7)上的燕尾槽的外斜面的倾斜角度与内斜面的倾斜角度相同。
2.根据权利要求1所述的一种力学试样冲孔装置，其特征在于，所述冲头(11)的锥头为圆形尖角，锥身为圆柱结构，洛氏硬度不小于50。
3.根据权利要求1所述的一种力学试样冲孔装置，其特征在于，所述冲头限位器(7)上的燕尾槽的开口宽度根据力学试样(9)的直径改变。
4.根据权利要求1所述的一种力学试样冲孔装置，其特征在于，调整L型限位器(2)与V型限位器(3)的距离固定力学试样(9)的位置。
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