CN109556955A - 薄板钢材高速拉伸测试用上夹具及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具及其安装方法，包括套筒、两个楔体、连接螺钉和对中螺钉，套筒上开设有套口和连接螺孔，两个楔体的下部均位于套口内，两个楔体的夹紧面相互面对、楔面相互背对且与套口边缘贴合，连接螺孔关于套口对称且与两个拉伸杆上的螺孔一一对应，连接螺钉配合穿过连接螺孔和拉伸杆上的螺孔后将两者连接固定且进一步拧紧连接螺钉能使两个楔体的夹紧面靠近并夹紧试样头部，两个楔体的上部分别设有同轴的对中螺孔，对中螺钉能配合的穿过两个楔体上的对中螺孔且能刚好通过试样头部中心线上的定位圆槽。该上夹具保证试样夹持牢固，安装完成后即实现了对中，显著降低了人为的对中误差，安装方便，结构简单。

Description

薄板钢材高速拉伸测试用上夹具及其安装方法
技术领域
本发明属于薄板钢材测试领域，具体涉及一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具及其安装方法。
背景技术
在白车身的研发过程中，钢材性能的描述及其准确程度是非常重要的考察内容之一，现阶段关于钢材本构关系中应变率的影响主要集中在0-100s-1，而在典型的汽车正面碰撞测试中的应变率最高可达1000s-1，针对现代汽车用钢新品种新产品的不断出现，在准静态拉伸试验结果的基础上，高应变率下的试验研究，对不同应变率下的先进汽车用钢的力学性能的研究，成形、碰撞等性能研究都将起到很好的促进作用，因此对汽车用钢在高应变速率下应力-应变关系的精确测量很重要。
目前，高应变速率拉伸试验有两种测试方法，即伺服液压式和霍普金森杆式。霍普金森杆高速拉伸测试系统一般最大测试速率可达103s-1，液压伺服系统一般最大为102s-1，相较于霍普金森杆，液压伺服系统测试环境更加稳定，测试控制更精确，测得数据也更为可靠，因此多采用液压伺服高速拉伸测试系统。
在薄板钢材高速拉伸测试中，试样需对中夹持以保证受单轴拉伸力，由于试验速度过快，还需保证试样夹持牢固，尤其强度较高和表面有镀层的试样，否则易发生打滑，影响测试结果。
现有的液压伺服高速拉伸试验机，其上夹具与拉伸杆连接，可向上滑动，待机时位置不固定，为主动端，下夹具为固定端。在测试过程中，将试样上夹持端伸入上夹具中使试样上端与上夹具顶端对齐以保证试样垂直对中，此时若试样顶端加工不规则或人为判断失误，会导致安装时试样无法沿中线对准，测试时拉伸力非轴向，影响测试结果准确性，由于上夹具非固定，拧紧过程需操作人员使用较大的力，若测试强度较高或表面有镀层的试样，主动端容易发生试样打滑，造成测试结果不可用。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具及其安装方法，该上夹具保证试样夹持牢固，安装完成后即实现了对中，显著降低了人为的对中误差，安装方便，结构简单。
本发明所采用的技术方案是：
一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具，包括套筒、两个楔体、连接螺钉和对中螺钉，套筒上开设有套口和连接螺孔，两个楔体的下部均位于套口内，两个楔体的夹紧面相互面对、楔面相互背对且与套口边缘贴合，连接螺孔关于套口对称且与两个拉伸杆上的螺孔一一对应，连接螺钉配合穿过连接螺孔和拉伸杆上的螺孔后将两者连接固定且进一步拧紧连接螺钉能使两个楔体的夹紧面靠近并夹紧试样头部，两个楔体的上部分别设有同轴的对中螺孔，对中螺钉能配合的穿过两个楔体上的对中螺孔且能刚好通过试样头部中心线上的定位圆槽。
进一步地，对中螺孔所在直线与连接螺孔所在直线相互错开不相交。
进一步地，一个楔体的对中螺孔的外侧端为用于容纳对中螺钉头部的沉台。
一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具的安装方法，包括步骤：1)在试样头部中心线上开设定位圆槽，将两个楔体的下部放入套口内，将试样头部伸入两个楔体的夹紧面之间并使定位圆槽对准对中螺孔，将对中螺钉配合的穿过两个楔体的对中螺孔且通过定位圆槽，但不拧紧对中螺钉；2)将连接螺钉配合穿过连接螺孔和拉伸杆上的螺孔，持续拧紧连接螺钉使两个楔体的夹紧面靠近并夹紧试样头部，直至连接螺钉拧紧；3)拧紧对中螺钉，使两个楔体更加夹紧试样。
本发明的有益效果是：
该上夹具既能通过楔形结构提供夹紧力，又能通过对中螺钉提供夹紧力，双重夹紧设计，保证试样夹持牢固，即使硬度较高的高强钢和表面会脱落的带镀层钢，也可避免打滑；该上夹具安装完成后即实现了对中，显著降低了人为的对中误差，提升了测试成功率与准确性；该上夹具安装方便，安装一次到位后可用于现阶段基本所有汽车钢板薄板的高速拉伸测试，不需单独调整，减轻了测试人员的测试负担，提高了整体工作效率；该上夹具结构简单，易加工，节省了成本。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图一。
图2是本发明实施例的示意图二。
图3是本发明实施例的示意图三。
图4是本发明实施例中试样的示意图。
图中：1-套筒；2-楔体；3-连接螺孔；4-对中螺孔；5-沉台；6-定位圆槽；7-试样。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图4所示，一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具，包括套筒1、两个楔体2、连接螺钉和对中螺钉，套筒1上开设有套口和连接螺孔，两个楔体2的下部均位于套口内，两个楔体2的夹紧面相互面对、楔面相互背对且与套口边缘贴合，连接螺孔3关于套口对称且与两个拉伸杆上的螺孔一一对应，连接螺钉配合穿过连接螺孔3和拉伸杆上的螺孔后将两者连接固定且进一步拧紧连接螺钉能使两个楔体2的夹紧面靠近并夹紧试样7头部，两个楔体2的上部分别设有同轴的对中螺孔4，对中螺钉能配合的穿过两个楔体2上的对中螺孔4且能刚好通过试样7头部中心线上的定位圆槽6。
薄板钢材高速拉伸测试用上夹具的安装步骤包括：1)在试样7头部中心线上开设定位圆槽6，将两个楔体2的下部放入套口内，将试样7头部伸入两个楔体2的夹紧面之间并使定位圆槽6对准对中螺孔4，将对中螺钉配合的穿过两个楔体2的对中螺孔4且通过定位圆槽6，但不拧紧对中螺钉；2)将连接螺钉配合穿过连接螺孔3和拉伸杆上的螺孔，持续拧紧连接螺钉使两个楔体2的夹紧面靠近并夹紧试样7头部，直至连接螺钉拧紧；3)拧紧对中螺钉，使两个楔体2更加夹紧试样。
该上夹具既能通过楔形结构提供夹紧力，又能通过对中螺钉提供夹紧力，双重夹紧设计，保证试样7夹持牢固，即使硬度较高的高强钢和表面会脱落的带镀层钢，也可避免打滑；该上夹具安装完成后即实现了对中，显著降低了人为的对中误差，提升了测试成功率与准确性；该上夹具安装方便，安装一次到位后可用于现阶段基本所有汽车钢板薄板的高速拉伸测试，不需单独调整，减轻了测试人员的测试负担，提高了整体工作效率；该上夹具结构简单，易加工，节省了成本。
在本实施例中，夹紧面上设有能增加摩擦力的齿，增加夹持效果；对中螺孔4所在直线与连接螺孔3所在直线相互错开不相交，不影响连接螺钉和对中螺钉的操作。
如图1至图3所示，在本实施例中，一个楔体2的对中螺孔4的外侧端为用于容纳对中螺钉头部的沉台5，将对中螺钉头部藏入沉台5内，既防止影响连接螺钉的操作，又美观。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种薄板钢材高速拉伸测试用上夹具，其特征在于：包括套筒、两个楔体、连接螺钉和对中螺钉，套筒上开设有套口和连接螺孔，两个楔体的下部均位于套口内，两个楔体的夹紧面相互面对、楔面相互背对且与套口边缘贴合，连接螺孔关于套口对称且与两个拉伸杆上的螺孔一一对应，连接螺钉配合穿过连接螺孔和拉伸杆上的螺孔后将两者连接固定且进一步拧紧连接螺钉能使两个楔体的夹紧面靠近并夹紧试样头部，两个楔体的上部分别设有同轴的对中螺孔，对中螺钉能配合的穿过两个楔体上的对中螺孔且能刚好通过试样头部中心线上的定位圆槽。
2.如权利要求1所述的薄板钢材高速拉伸测试用上夹具，其特征在于：对中螺孔所在直线与连接螺孔所在直线相互错开不相交。
3.如权利要求1所述的薄板钢材高速拉伸测试用上夹具，其特征在于：一个楔体的对中螺孔的外侧端为用于容纳对中螺钉头部的沉台。
4.一种如权利要求1至3任一所述的薄板钢材高速拉伸测试用上夹具的安装方法，其特征在于：包括步骤，1)在试样头部中心线上开设定位圆槽，将两个楔体的下部放入套口内，将试样头部伸入两个楔体的夹紧面之间并使定位圆槽对准对中螺孔，将对中螺钉配合的穿过两个楔体的对中螺孔且通过定位圆槽，但不拧紧对中螺钉；2)将连接螺钉配合穿过连接螺孔和拉伸杆上的螺孔，持续拧紧连接螺钉使两个楔体的夹紧面靠近并夹紧试样头部，直至连接螺钉拧紧；3)拧紧对中螺钉，使两个楔体更加夹紧试样。
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