CN110763557A - 一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，所述夹具包括底座，底座的上方位于两侧位置分别安装有第一支撑台和第二支撑台，第一支撑台和第二支撑台之间设有圆弧套筒，套筒内设有圆弧夹具座，夹具座内部设有传动丝杆；所述第一支撑台、第二支撑台、套筒和夹具座之间通过压紧座和夹持座固定；所述夹具座上方两侧分别设有盖板，所述盖板之间设有操作台，所述盖板与所述夹具座通过螺钉固定连接，所述盖板与所述操作台通过焊接固定连接。本发明结构新颖、设计合理，适用于多种尺寸和形状的硬度试样，稳定性能高，固定性能好，试验结果可重复性高，可有效的提高硬度检测效率与检测精度，极大地提高检验人员的工作效率，具有广泛的适用性。

Description

一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具

技术领域

本发明涉及显微硬度试验设备技术领域，尤其涉及一种适用于不同角度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。

硬度测试的金属试样待测表面平整度要求较高，只有保证硬度计压头与试样表面垂直，测试数据才是真实的，才具有可信度。在材料的研究和相关的分析过程中，常常出现测试的试样表面与工作面不平行，如果直接在试样表面打硬度会影响测试值的准确性。同时在现实测量中，经常会遇到一些不规则的零件需要测量，当待测试样的形状、尺寸不规格的情况，试样在不易夹持、或是夹持力不高，导致在测硬度操作时，由于被测工件的外形不规则无法稳定的放置试台上，在施压测量过程中，容易发生歪斜，偏心，晃动。现在通常采取的解决办法是通过制作矩形体镶嵌试样进行测量。由于试样制作麻烦，且制作后部分需要进行热处理，在热处理过程中会由于处理参数的不同导致其硬度的误差，同样会有测量硬度值失真的情况，由于异形试样在试验过程中难以保证其待测表面与试验装置的压头轴线保持垂直，故在实验中经常会出现误差，影响工作质量，操作过程繁琐，提高实验经费，延长测量周期，预紧力不够，增大测量误差，降低工作效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，所述夹具包括底座，所述底座的上方位于两侧位置分别安装有第一支撑台和第二支撑台，所述第一支撑台和所述第二支撑台之间设有圆弧套筒，所述套筒内设有圆弧夹具座，所述夹具座内部设有传动丝杆；所述第一支撑台、所述第二支撑台、所述套筒和所述夹具座之间通过压紧座和夹持座固定。

其中，所述夹具座上方两侧分别设有盖板，所述盖板之间设有操作台，所述盖板与所述夹具座通过螺钉固定连接，所述盖板与所述操作台通过焊接固定连接；所述夹具座的外侧位于中部位置设置有光滑槽，所述光滑槽的端面呈优弧弓形，所述光滑槽的外径与所述套筒的内径间隙配合。

其中，所述传动丝杆的两端部均安装有旋转柄，所述旋转柄的一侧安装有固定环，所述固定环的一侧安装有限位环，所述限位环的一侧位于所述传动丝杆上通过内螺纹连接有第一活动块，所述第一活动块的外部位于上方安装有第一驱动块，所述第一驱动块的一侧安装有移动块；所述传动丝杆的另一侧对应所述第一活动块位置通过内螺纹连接有第二活动块，所述第二活动块的上方安装有第二驱动块，所述第二驱动块的一侧安装有齿面夹块。

其中，所述压紧座由第一螺杆、第二螺杆和活动杆组成，所述活动杆的端部穿过所述第二螺杆中部设置的圆孔与所述第一螺杆相连接。

其中，所述第一支撑台、所述第二支撑台和所述套筒分别设有孔径相同、位置对应的带螺纹的圆孔；所述第二螺杆依次穿过所述第二支撑台和所述套筒一侧设置的圆孔固定所述第二支撑台和所述套筒，所述夹持座端部的螺杆依次穿过所述第一支撑台和所述套筒另一侧设置的圆孔固定所述第一支撑台和所述套筒。

其中，所述第一支撑台和所述第二支撑台的正面呈三角形结构。

其中，所述套筒的端面呈优弧弓形。

其中，所述传动丝杆的中部设置呈光滑曲面，中部的一侧设置有左旋螺纹，中部的另一侧设置有右旋螺纹。

本发明的有益效果：

本发明提供的适用于不同角度显微硬度测试的夹具，由于传动丝杆的中部设置呈光滑曲面，中部的一侧设置有左旋螺纹，中部的另一侧设置有右旋螺纹，传动丝杆的另一侧对应第一活动块位置通过内螺纹连接有第二活动块，结构新颖、设计合理，夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，满足多种形状和尺寸的零件进行硬度测试需求，通过转动传动丝杆的旋转柄，将正反旋螺纹上的推动力得以传递，快速调节待测样品与移动块、齿面夹块之间的距离，实现对不规则的被测工件进行压紧固定，圆弧结构的设计能够使夹具座在套筒内转动，调整角度保证待测面与压头轴线相互垂直，解决了不规则零件进行硬度测试时因固定不牢而产生偏压的现象，导致测量硬度与实际硬度偏差大的问题，降低实验误差，能够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，具有广泛的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中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方式，对应本领域的普通技术人员来讲，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的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的夹具中传动丝杆的组合结构示意图；

图3是本发明实施例提供的夹具中底座、第一支撑台和第二支撑台的组合结构示意图；

图4是本发明实施例提供的夹具中压紧座的组合结构示意图；

图5是本发明实施例提供的夹具中夹具座的立体结构示意图；

图6是本发明实施例提供的夹具中套筒的立体结构示意图；

图7是本发明实施例提供的夹具中第一活动块的组合结构示意图；

图8是本发明实施例提供的夹具中第二活动块的组合结构示意图；

图9是本发明实施例提供的夹具中夹具座A-A向截面左视图；

图10是本发明实施例提供的夹具中盖板的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的夹具中夹持座的结构示意图；

附图中附图标记所对应的名称为：1-底座，2-第一支撑台，3-第二支撑台，4-套筒，5-夹具座，501-光滑槽，6-传动丝杆，601-旋转柄，602-固定环，603-限位环，604-第一活动块，605-第一驱动块，606-移动块，607-第二活动块，608-第二驱动块，609-齿面夹块，7-压紧座，701-第一螺杆，702-第二螺杆，703-活动杆，8-盖板，9-操作台，10-夹持座。

具体实施方式

以下是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本发明提供了一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，如图1-11所示，所述夹具包括底座1，所述底座1的上方位于两侧位置分别安装有第一支撑台2和第二支撑台3，所述第一支撑台2和所述第二支撑台3之间设有圆弧套筒4，所述套筒4内设有圆弧夹具座5，所述夹具座5内部设有传动丝杆6；所述第一支撑台2、所述第二支撑台3、所述套筒4和所述夹具座5之间通过压紧座7和夹持座10固定。

所述夹具座5上方两侧分别设有盖板8，所述盖板8之间设有操作台9，所述盖板8与所述夹具座5通过螺钉固定连接，所述盖板8与所述操作台9通过焊接固定连接；所述夹具座5的外侧位于中部位置设置有光滑槽501，所述光滑槽501的端面呈优弧弓形，所述光滑槽501的外径与所述套筒4的内径间隙配合；所述传动丝杆6的两端部均安装有旋转柄601，所述旋转柄601的一侧安装有固定环602，所述固定环602的一侧安装有限位环603，所述限位环603的一侧位于所述传动丝杆6上通过内螺纹连接有第一活动块604，所述第一活动块604的外部位于上方安装有第一驱动块605，所述第一驱动块605的一侧安装有移动块606；所述传动丝杆6的另一侧对应所述第一活动块604位置通过内螺纹连接有第二活动块607，所述第二活动块607的上方安装有第二驱动块608，所述第二驱动块608的一侧安装有齿面夹块609；所述压紧座7由第一螺杆701、第二螺杆702和活动杆703组成，所述活动杆703的端部穿过所述第二螺杆702中部设置的圆孔与所述第一螺杆701相连接。

所述第一支撑台2、所述第二支撑台3和所述套筒4分别设有孔径相同、位置对应的带螺纹的圆孔；所述第二螺杆702依次穿过所述第二支撑台3和所述套筒4一侧设置的圆孔固定所述第二支撑台3和所述套筒4，所述夹持座10端部的螺杆依次穿过所述第一支撑台2和所述套筒4另一侧设置的圆孔固定所述第一支撑台2和所述套筒4；所述第一支撑台2和所述第二支撑台3的正面呈三角形结构，所述套筒4的端面呈优弧弓形；所述传动丝杆6的中部设置呈光滑曲面，中部的一侧设置有左旋螺纹，中部的另一侧设置有右旋螺纹。

为了节约材料，更加美观，底座1中部位于两侧位置可以设置成空心槽结构，四周设置成倒角结构。

本发明提供的适用于不同角度显微硬度测试的夹具，采用碳素结构钢材质制作的底座1，底座1为长9cm、宽6.5cm、高1cm的长方体结构，底座1的上方位于两侧位置分别安装有高度为3cm的第一支撑台2、第二支撑台3（如图3所示）。所述夹具座5内部安装有传动丝杆6，所述夹具座5的截面呈优弧弓形，所述传动丝杆6的外部位于两侧位置设置有螺纹，传动丝杆6的两端部均安装有旋转柄601，旋转柄601外部的滚花增大摩擦阻力，便于调节活动块之间的距离，旋转柄601与固定环602为一体化装置，固定环602与传动丝杆6通过螺钉相连接，固定环602的一侧安装有限位环603，限位环603与夹具座5的内壁通过焊接相连接，限位环603的一侧位于传动丝杆6上通过内螺纹连接有第一活动块604，第一驱动块605的一侧安装有移动块606，传动丝杆6的另一侧对应第一活动块604位置通过内螺纹连接有第二活动块607，第二驱动块608的一侧安装有齿面夹块609（如图2所示），第一驱动块605与移动块606之间和第二驱动块608与齿面夹块609之间均通过螺钉相连接，齿面夹块609上设置有等腰三角形、矩形的凹槽（如图7、图8所示），便于根据待测试样的形状、规格不同，对试样进行夹持、提高夹紧力度；传动丝杆6的中部设置呈光滑曲面。

所述夹具座5的上方通过螺钉连接有盖板8（如图10所示），盖板8遇操作台9之间通过焊接相连接，操作台9呈长方体平面块，夹具座5的外侧位于中部位置设置有光滑槽501，光滑槽501的端面呈优弧弓形，且光滑槽501的外径小于套筒4的内径（如图5、图6所示），便于将夹具座5中部的光滑槽501放置在套筒4的内壁，根据测试角度的需要，摆动夹具座5的位置。压紧座7由第一螺杆701、第二螺杆702和活动杆703组成，活动杆703的端部穿过第二螺杆702中部设置的圆孔与第一螺杆701相连接（如图4所示）。

底座1的中部位于两侧位置均设置有空心槽，空心槽呈方形结构，底座1的四周设置有倒角并去除毛刺，使之美观。套筒4的端面呈优弧弓形，且套筒4的中部对称设置有圆孔，便于连接夹具座5，增强结构的一体化。第一支撑台2、第二支撑台3的正面呈三角形结构，起到支撑固定夹具座5的作用，同时提高美观、节省材料。传动丝杆6的中部设置呈光滑曲面，中部的一侧设置有左旋螺纹，中部的另一侧设置有右旋螺纹，根据螺纹的不同旋向控制第一活动块604和第二活动块607之间的靠近与远离，进而对待测试样的夹紧与松弛。

本发明的工作原理：

本发明提供的适用于不同角度显微硬度测试的夹具，工作时，将硬度夹具的底盘安装在硬度设备的试样平台上，根据试样的形状、尺寸、规格，选取试样待测面，通过摆动夹具座5的两侧使得夹具座5中部的光滑槽501在呈优弧弓形的套筒4内壁进行转动，当夹具座5的角度调整到最佳倾斜度时，将待测试样放置在操作台9上，保证待测面与压头轴线保持垂直，降低实验误差，用手逆时针转动旋转柄601的一侧，使得传动丝杆6在旋转力的作用下，通过传动丝杆6上两侧的正反旋螺纹，带动第一活动块604和第二活动块607向操作台9靠拢，使得第一活动块604和第二活动块607上连接的移动块606、齿面夹块609与待测试样初次接触，再次转动旋转柄601使得待测试样与齿面夹块609、移动块606接触更加紧密，通过启动硬度设备，使得位于待测样正上方的压头对准待测工件面，方便对待测试样上进行准确可靠、全方位的打硬度操作，当硬度测试结束时，反向顺时针转动旋转柄601，在正反旋螺纹的配合下，第一活动块604和第二活动块607逐渐向硬度夹具的两端靠近，撤销夹紧力，取出待测试样，完成打硬度操作，试验结果准确性高，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，结构新颖、设计合理，夹紧力大，具有广泛的适用性。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都是属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述夹具包括底座（1），所述底座（1）的上方位于两侧位置分别安装有第一支撑台（2）和第二支撑台（3），所述第一支撑台（2）和所述第二支撑台（3）之间设有圆弧套筒（4），所述套筒（4）内设有圆弧夹具座（5），所述夹具座（5）内部设有传动丝杆（6）；所述第一支撑台（2）、所述第二支撑台（3）、所述套筒（4）和所述夹具座（5）之间通过压紧座（7）和夹持座（10）固定。

2.根据权利要求1所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述夹具座（5）上方两侧分别设有盖板（8），所述盖板（8）之间设有操作台（9），所述盖板（8）与所述夹具座（5）通过螺钉固定连接，所述盖板（8）与所述操作台（9）通过焊接固定连接；所述夹具座（5）的外侧位于中部位置设置有光滑槽(501)，所述光滑槽(501)的端面呈优弧弓形，所述光滑槽(501)的外径与所述套筒（4）的内径间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述传动丝杆（6）的两端部均安装有旋转柄（601），所述旋转柄（601）的一侧安装有固定环（602），所述固定环（602）的一侧安装有限位环（603），所述限位环（603）的一侧位于所述传动丝杆（6）上通过内螺纹连接有第一活动块（604），所述第一活动块（604）的外部位于上方安装有第一驱动块（605），所述第一驱动块（605）的一侧安装有移动块（606）；所述传动丝杆（6）的另一侧对应所述第一活动块（604）位置通过内螺纹连接有第二活动块（607），所述第二活动块（607）的上方安装有第二驱动块（608），所述第二驱动块（608）的一侧安装有齿面夹块（609）。

4.根据权利要求1所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述压紧座（7）由第一螺杆（701）、第二螺杆（702）和活动杆（703）组成，所述活动杆（703）的端部穿过所述第二螺杆（702）中部设置的圆孔与所述第一螺杆（701）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述第一支撑台（2）、所述第二支撑台（3）和所述套筒（4）分别设有孔径相同、位置对应的带螺纹的圆孔；所述第二螺杆（702）依次穿过所述第二支撑台（3）和所述套筒（4）一侧设置的圆孔固定所述第二支撑台（3）和所述套筒（4），所述夹持座（10）端部的螺杆依次穿过所述第一支撑台（2）和所述套筒（4）另一侧设置的圆孔固定所述第一支撑台（2）和所述套筒（4）。

6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述第一支撑台（2）和所述第二支撑台（3）的正面呈三角形结构。

7.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述套筒（4）的端面呈优弧弓形。

8.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种适用于不同角度显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述传动丝杆（6）的中部设置呈光滑曲面，中部的一侧设置有左旋螺纹，中部的另一侧设置有右旋螺纹。

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