CN110108548A - 一种用于显微硬度测试的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于显微硬度测试的夹具，圆盘的上方设置有检测台，压紧头一端的螺栓通过螺纹孔穿过弧形支撑架，第二定位台通过四周均匀分布的定位圆柱穿过限位孔与第一定位台相连接，活动铰链的上方通过轴套连接有连接轴，托盘通过活动盘连接有载物台，本发明结构新颖、设计合理，适用于多种尺寸的硬度试样，夹紧力大，操作简单，试验结果的准确度高，解决了目前因夹具问题导致试验效率低、试验精度不高的问题，能够同时满足直径为30mm、50mm镶嵌试样在全自动显微维氏硬度计上进行显微硬度的测试，极大地提高检验人员的工作效率，保证显微硬度测试的准确性及稳定性，方便设备的装夹与拆卸，节约成本，方便操作，适用性广。
Description
技术领域
本发明涉及显微硬度试验设备技术领域，具体是涉及一种用于显微硬度测试的夹具。
背景技术
材料的硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程度的一项重要性能指标，是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学的综合性能指标。硬度测试是检测材料性能的重要指标之一，也是最快速最经济的试验方法之一。之所以能成为力学性能试验的常用方法，是因为硬度能够比较准确地反映金属材料在化学成分、金相组织、热处理工艺及冷加工方面的差异，因此硬度试验在生产、科研及工程上都得到广泛应用。
显微硬度试验广泛应用于矿山、冶金、机械制造、航空航天行业的企业、学校、科研机构等。测试之前，首先将待测试样制成反光磨片，置于显微硬度计的载物台上，为了保证硬度测试的准确性，必须使待测面和载物台平行。现有的硬度夹具装置由于高度不够而使得压头打不到试样，需在显微硬度机平台上垫置支撑物体来抬高试样位置，试样的稳定性不好，此方法虽能保证试样平行度，但由于缺少固定连接轴，试样在旋转时易造成横向位移，使试样显微图像脱离显微硬度机目镜视场，试验时需反复调整试样位置，效率不高。在对试样进行硬度测试时，由于研究材质本身的大小不同，在镶嵌过程中，一般镶嵌成直径为30mm或直径为50mm的试样，然而现有的硬度夹具只能单独实现对直径为30mm试样的硬度测试，当材料尺寸较大时，需另制作成直径为50mm试样使用的夹具，不能同时满足直径30mm、50mm一体化夹具的硬度测试，提高实验操作成本，浪费现有资源，夹具操作繁琐，预紧力不够，导致试验效率低、试验精度不高。
发明内容
针对上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种用于显微硬度测试的夹具，通过压紧头一端的螺栓通过螺纹孔穿过弧形支撑架，第二定位台通过四周均匀分布的定位圆柱穿过限位孔与第一定位台相连接，夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，试验结果可重复性高，适用于布氏、维氏和洛氏硬度计等测量试样的固定，极大地提高检验人员的工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于显微硬度测试的夹具，包括具本体、圆盘、支撑立柱、轴套、连接轴、定位圆柱、第一定位台、活动铰链、螺栓、载物台和检测台，所述夹具本体的底端设置有圆盘，所述圆盘的背面位于中部位置设置有第一通孔，所述通孔的一侧位于圆盘上设置有定位槽，所述圆盘的上方设置有检测台，且检测台的中部设置有第二通孔，且检测台的上方位于两侧位置均设置有弧形支撑架，所述弧形支撑架的一侧靠近上方安装有压紧头，所述压紧头一端的螺栓通过螺纹孔穿过弧形支撑架，所述弧形支撑架的上方连接有第二定位台，所述第二定位台的外部位于上方设置有第二凸台，且第二定位台的内侧设置有第二圆孔，且第二定位台通过四周均匀分布的定位圆柱穿过限位孔与第一定位台相连接，所述第一定位台的中部设置有第一圆孔，且第一定位台的外部位于上方设置有第一凸台，所述第一定位台的一侧安装有活动铰链，所述活动铰链的上方通过轴套连接有连接轴，且活动铰链的下方连接有支撑立柱，所述检测台的中部位于上方位置安装有传动丝杆，所述传动丝杆的上方安装有托盘，所述托盘通过活动盘连接有载物台，所述载物台的中部设置有凹槽。
进一步的，所述检测台的两侧靠近端部位置设置有圆弧槽，所述压紧头的外部设置有滚花。
进一步的，所述定位槽的内侧与支撑立柱底端外部均设置有螺纹，且定位槽与支撑立柱之间通过螺纹相连接。
进一步的，所述传动丝杆与检测台内部的第二通孔、圆盘内部的第一通孔均通过螺纹相连接。
进一步的，所述第一定位台、第二定位台和载物台的中心均在同一竖直线上。
进一步的，所述托盘的外部设置有辊纹，辊纹呈方形结构。
进一步的，所述第一圆孔的直径为27mm，所述第二圆孔的直径为46mm。
进一步的，所述第一凸台的内部通孔直径小于第一圆孔，所述第二凸台的内部通孔直径小于第二圆孔。
进一步的，所述连接轴与轴套通过螺纹相连接，且活动铰链的内径大于连接轴的外径而小于支撑立柱的直径。
进一步的，所述第一通孔的内部设置有内螺纹；所述螺栓的外部设置有外螺纹。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该种用于显微硬度测试的夹具，压紧头一端的螺栓通过螺纹孔穿过弧形支撑架，第二定位台通过四周均匀分布的定位圆柱穿过限位孔与第一定位台相连接，结构新颖、设计合理，适用于多种尺寸的硬度试样，夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，试验结果可重复性高，适用于布氏、维氏和洛氏硬度计等测量试样的固定，解决了目前因夹具问题导致试验效率低、试验精度不高的问题，能够同时满足直径为30mm、50mm镶嵌试样在全自动显微维氏硬度计上进行显微硬度的测试，极大地提高检验人员的工作效率，保证显微硬度测试的准确性及稳定性，方便设备的装夹与拆卸，节省了人力资源和提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明中螺栓20与弧形支撑架11的组合结构示意图；
图4是本发明中圆盘3的正面结构示意图；
图5是本发明中圆盘3的背面结构示意图；
图6是本发明中检测台29的组合结构示意图；
图7是本发明中托盘13与载物台28的组合结构示意图；
图8是本发明中第二定位台10的组合结构示意图；
图9是本发明中第一定位台9、第二定位台10的组合结构示意图；
图10是本发明工作状态结构示意图
图中：1-夹具本体；2-圆弧槽；3-圆盘；4-支撑立柱；5-轴套；6-连接轴；7-定位圆柱；8-第一圆孔；9-第一定位台；10-第二定位台；11-弧形支撑架；12-传动丝杆；13-托盘；14-第二凸台；15-活动铰链；16-压紧头；17-滚花；18-内螺纹；19-定位槽；20-螺栓；21-外螺纹；22-限位孔；23-螺纹孔；24-第一通孔；25-第二通孔；26-活动盘；27-凹槽；28-载物台；29-检测台；30-第一凸台；31-第二圆孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图1至图10，一种用于显微硬度测试的夹具，包括具本体1、圆盘3、支撑立柱4、轴套5、连接轴6、定位圆柱7、第一定位台9、活动铰链15、螺栓20、载物台28和检测台29，夹具本体1的底端设置有圆盘3，圆盘3的背面位于中部位置设置有第一通孔24，第一通孔24的一侧位于圆盘3上设置有定位槽19，圆盘3的上方设置有检测台29，且检测台29的中部设置有第二通孔25，且检测台29的上方位于两侧位置均设置有弧形支撑架11，弧形支撑架11的一侧靠近上方安装有压紧头16，压紧头16一端的螺栓20通过螺纹孔23穿过弧形支撑架11，弧形支撑架11的上方连接有第二定位台10，第二定位台10的外部位于上方设置有第二凸台14，且第二定位台10的内侧设置有第二圆孔31，且第二定位台10通过四周均匀分布的定位圆柱7穿过限位孔22与第一定位台9相连接，第一定位台9的中部设置有第一圆孔8，且第一定位台9的外部位于上方设置有第一凸台30，第一定位台9的一侧安装有活动铰链15，活动铰链15的上方通过轴套5连接有连接轴6，且活动铰链15的下方连接有支撑立柱4，检测台29的中部位于上方位置安装有传动丝杆12，传动丝杆12的上方安装有托盘13，托盘13通过活动盘26连接有载物台28，载物台28的中部设置有凹槽27。检测台29的两侧靠近端部位置设置有圆弧槽2，压紧头16的外部设置有滚花17。定位槽19的内侧与支撑立柱4底端外部均设置有螺纹，且定位槽19与支撑立柱4之间通过螺纹相连接。传动丝杆12与检测台9内部的第二通孔25、圆盘内部的第一通孔均通过螺纹相连接。第一定位台9、第二定位台10和载物台28的中心均在同一竖直线上。托盘13的外部设置有辊纹，辊纹呈方形结构。第一圆孔8的直径为27mm，第二圆孔31的直径为46mm。第一凸台30的内部通孔直径小于第一圆孔8，第二凸台14的内部通孔直径小于第二圆孔31。连接轴6与轴套5通过螺纹相连接，且活动铰链15的内径大于连接轴6的外径而小于支撑立柱4的直径。第一通孔24的内部设置有内螺纹18，螺栓20的外部设置有外螺纹21。
实施例：本发明提供一种技术方案：一种用于显微硬度测试的夹具，夹具本体1的底端设置有高强度钢材质的圆盘3，圆盘3呈圆柱形结构，且圆盘3的直径为90mm，高度为8mm，圆盘3的背面位于中部位置设置有第一通孔24，第一通孔24的直径为10mm，第一通孔24的一侧位于圆盘3上设置有定位槽19(如图4所示)，定位槽19的直径大于支撑立柱4的直径，且检测台29的中部设置有第二通孔25，第二通孔25与第一通孔24为等直径(如图6所示)，弧形支撑架11的高度为72mm，弧形支撑架11的一侧靠近上方安装有压紧头16，压紧头16呈圆柱形结构，压紧头16一端的螺栓20通过螺纹孔23穿过弧形支撑架11，便于根据操作需要，通过旋转滚花17带动螺栓20外部的外螺纹21转动进而改变螺栓20伸入弧形支撑架11内侧的距离，提高对试样的夹紧力度，使得打硬度过程更加稳定；第二定位台10的直径为80mm，厚度为8mm，第二定位台10的外部设置有第二凸台14，第二凸台14的外部设置有倒圆角(如图8所示)，增加美观性的同时防止杂质灰尘的进入，第二定位台10通过四周均匀分布的定位圆柱7穿过限位孔22与第一定位台9相连接，第一定位台9的直径为80mm，厚度为8mm，第一定位台9与定位圆柱7为活动链接，当镶嵌试样直径为50mm时，对第一定位台9进行旋转移向左端处，对试样进行准确可靠的打硬度操作，第一圆孔8的外部设置有第一凸台30，活动铰链15的上方通过轴套5连接有连接轴6，且活动铰链15的下方连接有支撑立柱4，支撑立柱4呈圆柱形结构，检测台29的直径为68mm，高度为25mm，检测台29的中部位于上方位置安装有传动丝杆12，传动丝杆12的外螺纹直径为9mm，便于力的传递，托盘13通过活动盘26连接有载物台28，载物台28的中部设置有凹槽27，便于工作时将试样放入载物台28上的凹槽27中，防止试样的晃动，对实验结构的影响。
45#钢材质的检测台29两侧靠近端部位置对称均设置有圆弧槽2(圆弧槽2的直径为10mm)，压紧头16的外部设置有滚花17，滚花17为斜纹结构，便于增大摩擦阻力，提高对待测试样的夹紧力度。
定位槽19的内侧与支撑立柱4底端外部均设置有螺纹，且定位槽19与支撑立柱4之间通过螺纹相连接，方便设备的装夹与拆卸，节省了人力资源和提高了工作效率。
传动丝杆12与检测台9内部的第二通孔25、圆盘3内部的第一通孔24均通过螺纹相连接，便于增强连接的稳定牢靠性，通过旋转传动丝杆12改变试样与压头的距离，提高实验测得数据的精度。
第一定位台9、第二定位台10和载物台28的中心均在同一竖直线上(如图2所示)，使试样表面能够很好地与压头保持垂直。
托盘13的外部设置有辊纹，辊纹呈方形结构，便于增大托盘13外部与工作人员手之间的摩擦阻力，调整传动丝杠12的高度。
第一圆孔8的直径为27mm，第二圆孔31的直径为46mm(如图9所示)，便于同时满足直径为30mm和直径为50mm镶嵌试样的操作要求，提高装置的一体化结构。
第一凸台30的内部通孔直径小于第一圆孔8，第二凸台14的内部通孔直径小于第二圆孔31(如图8所示)，便于对放入载物台28上的试样进行阻挡，提高打硬度的准确稳定性。
连接轴6与轴套5通过螺纹相连接，且活动铰链15的内径大于连接轴6的外径而小于支撑立柱4的直径，便于通过活动铰链15、轴套5将硬度夹具的第一定位台9移动至工作状态(如图10所示)，满足镶嵌样直径为50mm时的硬度测试。
第一通孔24的内部设置有内螺纹18，螺栓20的外部设置有外螺纹21，增强连接的牢靠、稳定性。
本发明的工作原理：该种用于显微硬度测试的夹具，首先，根据所需研究的材料尺寸，选择合适的镶嵌盘对待测硬度材料进行镶嵌成试样，对待测试样制成反光磨片，当材料镶嵌于直径为30mm的试样时，选择第一定位台9进行测硬度实验，将试样通过弧形支撑架11之间的间隙置于载物台28上(如图7所示)，其次，对托盘13进行手动旋转，使得穿过检测台29中部的传动丝杆12有了驱动力，通过螺纹的配合连接，力得以传递，改变传动丝杆12在夹具本体1内部的高度，使得放置在载物台28凹槽27中的试样与硬度器械的压头逐渐保持合适的距离，当试样与第一凸台30的底面接触时，通过旋紧滚花17带动螺栓20伸入弧形支撑架11内侧与试样外部相接触(如图3所示)，提高试样的夹紧力度，使得打硬度过程更加稳定，完成对试样的硬度测试；同理当材料镶嵌于直径为50mm的试样时，将第一定位台9向上移动高于定位圆柱7后，在活动铰链15作用下进行旋转移向左端处(状态如图10所示)，使得压头能够穿过第二定位台10对放置在载物台28上的试样进行准确可靠、全方位的打硬度操作，最后，当硬度测试结束后，反向旋转压紧头16和传动丝杆12，使得试样水平夹紧力撤销，高度得以下降，方便试样穿过弧形支撑架11的间隙取出，将第一定位台9向上穿过定位圆柱7移动至第二定位台10上(如图9所示)，成对打硬度的操作，适用于多种尺寸的硬度试样，夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，试验精度、效率高，能够同时满足直径为30mm、50mm镶嵌试样在全自动显微维氏硬度计上进行显微硬度的测试，使得设备一体化，极大地提高检验人员的工作效率，保证显微硬度测试的准确性及稳定性，方便设备的装夹与拆卸，节省了人力资源和提高了工作效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)
1.一种用于显微硬度测试的夹具，包括夹具本体(1)、圆盘(3)、支撑立柱(4)、轴套(5)、连接轴(6)、定位圆柱(7)、第一定位台(9)、活动铰链(15)、螺栓(20)、载物台(28)和检测台(29)；其特征在于：夹具本体(1)的底端设置有圆盘(3)，所述圆盘(3)背面的中部位置设置有第一通孔(24)，第一通孔(24)的一侧位于圆盘(3)上设置有定位槽(19)，所述圆盘(3)的上方设置有检测台(29)，且检测台(29)的中部设置有第二通孔(25)，且检测台(29)的上方位于两侧位置均设置有弧形支撑架(11)，所述弧形支撑架(11)的一侧靠近上方安装有压紧头(16)，所述压紧头(16)一端的螺栓(20)通过螺纹孔(23)穿过弧形支撑架(11)，所述弧形支撑架(11)的上方连接有第二定位台(10)，所述第二定位台(10)的外部位于上方设置有第二凸台(14)，且第二定位台(10)的内侧设置有第二圆孔(31)，且第二定位台(10)通过四周均匀分布的定位圆柱(7)穿过限位孔(22)与第一定位台(9)相连接，所述第一定位台(9)的中部设置有第一圆孔(8)，且第一定位台(9)的外部位于上方设置有第一凸台(30)，所述第一定位台(9)的一侧安装有活动铰链(15)，所述活动铰链(15)的上方通过轴套(5)连接有连接轴(6)，且活动铰链(15)的下方连接有支撑立柱(4)，所述检测台(29)的中部位于上方位置安装有传动丝杆(12)，所述传动丝杆(12)的上方安装有托盘(13)，所述托盘(13)通过活动盘(26)连接有载物台(28)，所述载物台(28)的中部设置有凹槽(27)。
2.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述检测台(29)的两侧靠近端部位置设置有圆弧槽(2)，所述压紧头(16)的外部设置有滚花(17)。
3.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述定位槽(19)的内侧与支撑立柱(4)底端外部均设置有螺纹，且定位槽(19)与支撑立柱(4)之间通过螺纹相连接。
4.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述传动丝杆(12)与检测台(9)内部的第二通孔(25)、圆盘(3)内部的第一通孔(24)均通过螺纹相连接。
5.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述第一定位台(9)、第二定位台(10)和载物台(28)的中心均在同一竖直线上。
6.根据权利要求4所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述托盘(13)的外部设置有辊纹，辊纹呈方形结构。
7.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述第一圆孔(8)的直径为27mm，所述第二圆孔(31)的直径为46mm。
8.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述第一凸台(30)的内部通孔直径小于第一圆孔(8)，所述第二凸台(14)的内部通孔直径小于第二圆孔(31)。
9.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述连接轴(6)与轴套(5)通过螺纹相连接，且活动铰链(15)的内径大于连接轴(6)的外径而小于支撑立柱(4)的直径。
10.根据权利要求1所述的用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述第一通孔(24)的内部设置有内螺纹(18)，所述螺栓(20)的外部设置有外螺纹(21)。
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|---|---|---|---|---|
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2019
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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