CN111721625B - 一种高速拉伸试样对中装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高速拉伸技术领域,具体涉及一种高速拉伸试样对中装置和方法。该高速拉伸试样对中装置包括支撑架、横杆导轨和对中夹具;支撑架的定位部安装在高速拉伸设备的动载端,支撑架的支撑部安装有横杆导轨,横杆导轨上设置有对中夹具;对中夹具包括可移动地连接在横杆导轨上的第一夹持臂和第二夹持臂,第一夹持臂和第二夹持臂分别通过压缩弹簧与支撑架连接,以用于通过第一夹持臂和第二夹持臂变距来实现不同尺寸的高速拉伸试样自动对中。在本发明方案中,根据高速拉伸试样的尺寸来调整对中夹具的第一夹持臂和第二夹持臂的间距,能够简单、快速地实现不同尺寸的高速拉伸试样自动对中。
Description
技术领域
本发明涉及高速拉伸技术领域,具体地涉及一种高速拉伸试样对中装置和方法。
背景技术
在对汽车、航空航天等领域所用材料的动态性能测试中,常用的液压伺服型高速拉伸板材试样为动态端长度比静态端长度小且宽度更窄的非对称试样,试样的动态端装夹过程也更加复杂,通常试样一端完成装夹,另一端的位置亦确定。目前,在同一应变速率测试过程中,由于试样的装夹一般采用目测的方式进行,导致其很难准确对中,势必造成测试结果的一致性较差,而且由于涉及的高速拉伸试样尺寸有差异,目前还没有专门针对不同尺寸的高速拉伸试样对中的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速拉伸试样对中装置和方法,旨在实现不同尺寸的高速拉伸试样的快速对中。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种高速拉伸试样对中装置,所述高速拉伸试样对中装置包括支撑架2、横杆导轨4和对中夹具;
所述支撑架2的定位部安装在高速拉伸设备的动载端,所述支撑架2的支撑部安装有所述横杆导轨4,所述横杆导轨4上设置有所述对中夹具;
其中,所述对中夹具包括可移动地连接在所述横杆导轨4上的第一夹持臂和第二夹持臂,所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别通过压缩弹簧与所述支撑架2连接,以用于通过所述第一夹持臂和所述第二夹持臂变距来实现不同尺寸的高速拉伸试样7自动对中。
优选地,所述支撑架2包括一连接板和分别设置在所述连接板的两端且互相平行的第一U形连接件和第二U形连接件;
所述高速拉伸设备的动载端包括一上支座1和一下支座3,所述第一U形连接件的开口端与所述上支座1的外侧面和所述下支座3的上端面相接,所述第二U形连接件位于所述下支座3的下方。
优选地,所述横杆导轨4的两端分别可拆卸地固定在所述第二U形连接件的开口端的两侧边上。
优选地,所述对中夹具包括穿接在所述横杆导轨4上的第一滑块5和第二滑块9,所述第一滑块5和所述第二滑块9可沿所述横杆导轨4的轴向方向移动。
优选地,所述第一滑块5和所述第二滑块9的外侧面上分别固定有第一夹紧块6和第二夹紧块8;
其中,所述第一滑块5和所述第一夹紧块6构成所述对中夹具的第一夹持臂,所述第二滑块9和所述第二夹紧块8构成所述对中夹具的第二夹持臂。
优选地,所述第一滑块5上与所述第二U形连接件的近侧面通过第一压缩弹簧10与所述第二U形连接件连接;
所述第二滑块9上与所述第二U形连接件的近侧面通过第二压缩弹簧13与所述第二U形连接件连接。
优选地,所述第一压缩弹簧10与所述第二压缩弹簧13的型号相同。
优选地,所述第一滑块5和所述第二滑块9的内侧面上均开设有限位销槽12,以用于通过安装限位销11分别将所述第一滑块5和所述第二滑块9与所述横杆导轨4定位连接。
本发明第二方面还提供了一种高速拉伸试样对中方法,应用于上述高速拉伸试样对中装置,所述高速拉伸试样对中方法包括:
将所述高速拉伸试样对中装置安装在高速拉伸设备的动载端;
根据高速拉伸试样的尺寸调整所述高速拉伸试样对中装置中的第一夹持臂和第二夹持臂的间距,以将所述高速拉伸试样放置于所述第一夹持臂和所述第二夹持臂的内侧并使其端部深入所述高速拉伸设备的动载端实现自动对中;
将所述高速拉伸试样固定在所述高速拉伸设备的动载端;
取下所述高速拉伸试样对中装置中的所有零部件,完成所述高速拉伸试样的装夹。
优选地,所述高速拉伸试样7的厚度为1.2-4mm,动态端夹持宽度为14-18mm,夹持长度为18-22mm。
通过上述技术方案提供的高速拉伸试样对中装置,根据高速拉伸试样的尺寸来调整对中夹具的第一夹持臂和第二夹持臂的间距,能够简单、快速地实现不同尺寸的高速拉伸试样自动对中。
附图说明
图1是高速拉伸试样对中装置的安装示意图;
图2是对中夹具的结构示意图;
图3是高速拉伸试样对中方法的流程示意图。
附图标记说明
上支座1;支撑架2;下支座3;横杆导轨4;第一滑块5;第一夹紧块6;高速拉伸试样7;第二夹紧块8;第二滑块9;第一压缩弹簧10;限位销11;限位销槽12;第二压缩弹簧13。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的高速拉伸试样对中装置的上、下、左、右方向。
在现有技术中,高速拉伸设备用于对金属、橡胶、复合材料、塑料等多种材料进行动态力学性能测试,例如,HTM系列液压伺服高速拉伸测试机能够在很宽的速度范围内确定应变率相关的特性值,进行高速冲压、高速拉伸试验,以及剥离和剪切试验,测试速度的范围可以从准静态到高速20m/s。
本发明提供了一种高速拉伸试样对中装置,如图1所示,所述高速拉伸试样对中装置包括支撑架2、横杆导轨4和对中夹具。
所述支撑架2包括定位部和支撑部,所述支撑架2的定位部安装在高速拉伸设备的动载端,所述支撑架2的支撑部安装有所述横杆导轨4,所述横杆导轨4上设置有所述对中夹具。
其中,所述对中夹具包括可移动地连接在所述横杆导轨4上的第一夹持臂和第二夹持臂,所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别通过压缩弹簧与所述支撑架2连接,以用于通过所述第一夹持臂和所述第二夹持臂变距来实现不同尺寸的高速拉伸试样7自动对中。
在本发明方案提供的高速拉伸试样对中装置中,由于对中夹具的第一夹持臂和第二夹持臂分别通过压缩弹簧与支撑架连接,该压缩弹簧提供了对中夹具的夹紧力并使得高速拉伸试样自动对中,并且,当需要装夹不同尺寸的高速拉伸试样时,只要手动改变第一夹持臂和第二夹持臂的间距以及压缩弹簧的压缩状态即可,能够快速实现不同尺寸的高速拉伸试样自动对中。
根据本发明一个优选的实施方式,如图1所示,所述支撑架2包括一连接板和分别设置在所述连接板的两端且互相平行的第一U形连接件和第二U形连接件。其中,所述第一U形连接件为支撑架2的定位部,所述第二U形连接件为支撑架2的支撑部。
所述高速拉伸设备的动载端包括一上支座1和一下支座3,该上支座1的下端面与下支座3的上端面相接,该上支座1的外侧面为锥形曲面。所述第一U形连接件的开口端为U形开口,所述第一U形连接件的开口端与所述上支座1的外侧面和所述下支座3的上端面相接,所述下支座3设置在所述第一U形连接件和第二U形连接件之间,所述第二U形连接件位于所述下支座3的下方。
进一步地,所述横杆导轨4的两端分别可拆卸地固定在所述第二U形连接件的开口端的两侧边上。根据一个具体的实施方式,所述第二U形连接件的开口端为由两侧边围成的U形开口,所述横杆导轨4的两端分别通过螺栓与所述第二U形连接件的两侧边连接。
根据本发明一个优选的实施方式,如图1和2所示,所述对中夹具包括穿接在所述横杆导轨4上的第一滑块5和第二滑块9,具体地,所述横杆导轨4依次穿过所述第一滑块5和所述第二滑块9中部的通孔,且所述第一滑块5和所述第二滑块9可沿所述横杆导轨4的轴向方向移动。在本发明中,所述横杆导轨4的两端分别固定在所述第二U形连接件的开口端的两侧边上,沿所述第二U形连接件的侧边延伸方向,所述第一滑块5和所述第二滑块9的两侧面分别为内侧面和外侧面。
进一步地,所述第一滑块5和所述第二滑块9的外侧面上分别固定有第一夹紧块6和第二夹紧块8,在本发明中,所述第一滑块5和所述第一夹紧块6构成所述对中夹具的第一夹持臂,所述第二滑块9和所述第二夹紧块8构成所述对中夹具的第二夹持臂。该第一夹持臂与第二夹持臂互相配合,以用于夹持高速拉伸试样7。
进一步地,所述第一滑块5上与所述第二U形连接件的近侧面通过第一压缩弹簧10与所述第二U形连接件连接。具体地,沿所述横杆导轨4的轴向方向,所述第一滑块5上与所述第二U形连接件相邻的一侧面为与所述第二U形连接件的近侧面。
所述第二滑块9上与所述第二U形连接件的近侧面通过第二压缩弹簧13与所述第二U形连接件连接。具体地,沿所述横杆导轨4的轴向方向,所述第二滑块9上与所述第二U形连接件相邻的一侧面为与所述第二U形连接件的近侧面。
在本发明中,所述第一压缩弹簧10与所述第二压缩弹簧13的型号相同。该压缩弹簧属于常压缩状态,该第一压缩弹簧10和第二压缩弹簧13使得第一夹持臂与第二夹持臂具有夹紧力,并使夹持在第一夹持臂与第二夹持臂之间的高速拉伸试样7的自动对中。具体地,当第一夹持臂与第二夹持臂夹持有高速拉伸试样7时,装夹过程产生的反作用力通过滑块传递到压缩弹簧上,由于力的相互作用,高速拉伸试样7左右两侧的第一压缩弹簧10和第二压缩弹簧13受力平衡,所述第一压缩弹簧10与所述第二压缩弹簧13的形变量相同,使得高速拉伸试样7自动对中。当需要装夹不同尺寸的高速拉伸试样7时,只需要手动改变第一夹持臂和第二夹持臂的间距以及压缩弹簧的压缩状态即可。
根据本发明一个优选的实施方式,所述第一滑块5和所述第二滑块9的内侧面上均开设有限位销槽12,以用于通过安装限位销11分别将所述第一滑块5和所述第二滑块9与所述横杆导轨4定位连接。所述限位销11移动到限位销槽12的边缘处时可以限定所述第一滑块5或所述第二滑块9沿所述横杆导轨4的轴向方向移动的极限位置。
本发明第二方面还提供了一种高速拉伸试样对中方法,应用于上述高速拉伸试样对中装置。
如图3所示,所述高速拉伸试样对中方法包括以下步骤:
S1、将高速拉伸试样对中装置安装在高速拉伸设备的动载端;
具体地,步骤S1包括将高速拉伸试样对中装置的支撑架与液压伺服高速拉伸设备的上支座和下支座进行配合定位安装。
S2、根据高速拉伸试样的尺寸调整所述高速拉伸试样对中装置中的第一夹持臂和第二夹持臂的间距,以将所述高速拉伸试样放置于所述第一夹持臂和所述第二夹持臂的内侧并使其端部深入所述高速拉伸设备的动载端实现自动对中;
具体地,步骤S2包括手动改变第一夹持臂和第二夹持臂的间距大小(间距为高速拉伸试样的宽度),将高速拉伸试样放置于第一夹持臂和第二夹持臂的内侧并深入液压伺服高速拉伸设备的下支座的夹面内进行对中。
S3、将高速拉伸试样固定在高速拉伸设备的动载端;
具体地,步骤S3包括确定高速拉伸试样的预定夹持长度所在位置,拧紧下支座上的夹紧螺栓,将所述高速拉伸试样固定。
S4、取下高速拉伸试样对中装置的所有零部件,完成高速拉伸试样的装夹。
利用本发明方案提供的高速拉伸试样对中装置可以对不同尺寸的高速拉伸试样进行对中操作。根据一个具体的实施方式,所述高速拉伸试样的厚度为1.2-4mm,优选为2mm,动态端夹持宽度为14-18mm,优选为16mm,夹持长度为18-22mm,优选为20mm。实际应用中,高速拉伸试样的尺寸应当不限于此。
本发明以液压伺服高速拉伸设备原动载端夹具为参考,设计了一种简易高速拉伸试样装夹对中装置及其应用方法,其具有结构简单、操作简便、对中精度高以及装夹(更换)试样快速等特点,可有效提高试验成功率,减少试验次数,节约时间和成本。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高速拉伸试样对中装置,其特征在于,所述高速拉伸试样对中装置包括支撑架(2)、横杆导轨(4)和对中夹具;
所述支撑架(2)的定位部安装在高速拉伸设备的动载端,所述支撑架(2)的支撑部安装有所述横杆导轨(4),所述横杆导轨(4)上设置有所述对中夹具;
其中,所述对中夹具包括可移动地连接在所述横杆导轨(4)上的第一夹持臂和第二夹持臂,所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别通过压缩弹簧与所述支撑架(2)连接,以用于通过所述第一夹持臂和所述第二夹持臂变距来实现不同尺寸的高速拉伸试样(7)自动对中;
所述对中夹具包括穿接在所述横杆导轨(4)上的第一滑块(5)和第二滑块(9),所述第一滑块(5)和所述第二滑块(9)可沿所述横杆导轨(4)的轴向方向移动;
所述第一滑块(5)和所述第二滑块(9)的外侧面上分别固定有第一夹紧块(6)和第二夹紧块(8);
其中,所述第一滑块(5)和所述第一夹紧块(6)构成所述对中夹具的第一夹持臂,所述第二滑块(9)和所述第二夹紧块(8)构成所述对中夹具的第二夹持臂;
所述第一滑块(5)上与第二U形连接件的近侧面通过第一压缩弹簧(10)与所述第二U形连接件连接;
所述第二滑块(9)上与所述第二U形连接件的近侧面通过第二压缩弹簧(13)与所述第二U形连接件连接。
2.根据权利要求1所述的高速拉伸试样对中装置,其特征在于,所述支撑架(2)包括一连接板和分别设置在所述连接板的两端且互相平行的第一U形连接件和第二U形连接件;
所述高速拉伸设备的动载端包括一上支座(1)和一下支座(3),所述第一U形连接件的开口端与所述上支座(1)的外侧面和所述下支座(3)的上端面相接,所述第二U形连接件位于所述下支座(3)的下方。
3.根据权利要求2所述的高速拉伸试样对中装置,其特征在于,所述横杆导轨(4)的两端分别可拆卸地固定在所述第二U形连接件的开口端的两侧边上。
4.根据权利要求1所述的高速拉伸试样对中装置,其特征在于,所述第一压缩弹簧(10)与所述第二压缩弹簧(13)的型号相同。
5.根据权利要求1所述的高速拉伸试样对中装置,其特征在于,所述第一滑块(5)和所述第二滑块(9)的内侧面上均开设有限位销槽(12),以用于通过安装限位销(11)分别将所述第一滑块(5)和所述第二滑块(9)与所述横杆导轨(4)定位连接。
6.一种高速拉伸试样对中方法,应用于上述权利要求1至5任意一项所述的高速拉伸试样对中装置,其特征在于,所述高速拉伸试样对中方法包括:
将所述高速拉伸试样对中装置安装在高速拉伸设备的动载端;
根据高速拉伸试样(7)的尺寸调整所述高速拉伸试样对中装置中的第一夹持臂和第二夹持臂的间距,以将所述高速拉伸试样(7)放置于所述第一夹持臂和所述第二夹持臂的内侧并使其端部深入所述高速拉伸设备的动载端实现自动对中;
将所述高速拉伸试样(7)固定在所述高速拉伸设备的动载端;
取下所述高速拉伸试样对中装置中的所有零部件,完成所述高速拉伸试样(7)的装夹。
7.根据权利要求6所述的高速拉伸试样对中方法,其特征在于,所述高速拉伸试样(7)的厚度为1.2-4mm,动态端夹持宽度为14-18mm,夹持长度为18-22mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 1509, xiangdao Avenue, Chengxiang Town, Qingbaijiang District, Chengdu, Sichuan 610000 (rooms a1301-1311 and 1319, 13th floor, block a, railway port building) Applicant after: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: No. 1509, xiangdao Avenue, Chengxiang Town, Qingbaijiang District, Chengdu, Sichuan 610306 Applicant before: CHENGDU ADVANCED METAL MATERIAL INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |