CN203241296U - 高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，包括拉伸夹头、定位销和螺母，所述拉伸夹头为整体式，包括楔形尾部和试样固定结合部，所述拉伸夹头的楔形尾部与试验机装配连接，所述拉伸夹头的试样固定结合部开设弧形槽，能使拉伸试样的两端安装于所述弧形槽内，在所述弧形槽的上下两个平行侧壁设有对应贯穿的两个定位孔，在拉伸试样的两端部开设固定孔，所述定位销同时穿过拉伸夹头的定位孔和拉伸试样上的固定孔后，与螺母紧固配合安装在一起，所述拉伸试样的拉力方向与所述定位销的轴线垂直。本装置能替代现有夹具，改变了原有的楔形夹具与试样受力方式，对中性好，不易打滑，实验数据可靠，用于材料力学实验技术领域。

Description

高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置

技术领域

本实用新型涉及一种材料力学性能试验机专用夹具，特别是一种高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，属于高强度材料的力学试验技术领域。

背景技术

随着超高强度钢在汽车行业中的应用越来越广泛，对钢材性能的研究越来越重要，尤其是钢材的力学性能。拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法，是测定衡量材料力学性能主要的方式之一，是开发和利用新材料的重要工具。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、抗拉强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。

实验室现有的拉伸夹具主要为楔形夹具，是通过与薄板钢拉伸试样产生表面摩擦力和表面压紧力来夹紧试样。由于超高强度管材的拉伸试样壁厚较薄，平均厚度不超过4mm，强度，硬度都较高。纵向弧形片状试样由于其特殊的形状，现有的夹具不能够完全夹紧，从而造成拉伸试样过程中试样夹持部位表面打滑，断裂位置偏移，夹具转动等。一方面导致试样报废，试验数据不可用，也造成实验成本增加，另一方面，严重影响了实验结果的准确信。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，主要应用于具有位移传感器和力传感器的拉伸试验机上，适用于高强度纵向弧形片状标准试样的拉伸实验，它能替代现有夹具，改变现有夹具与试样夹持部位的的受力方式，使试样在拉伸过程中不是靠表面摩擦力和表面压紧力夹紧，而是受到拉伸方向上定位销的阻力作用。同时改变了原夹具在对纵向弧形片状试样进行拉伸试验的过程中由于装夹不牢靠而极易产生试样表面打滑，断裂位置偏移，夹具转动的现象，本实用新型对中性更好，能够获得稳定可靠的拉伸数据，为更精确测定纵向弧形高强度片状拉伸试样的力学性能提供了便利和保障。 

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，包括拉伸夹头、定位销和螺母，所述拉伸夹头为整体式，包括楔形尾部和试样固定结合部，所述拉伸夹头的楔形尾部与试验机装配连接，所述拉伸夹头的试样固定结合部开设弧形槽，能使拉伸试样的两端安装于所述弧形槽内，在所述弧形槽的上下两个平行侧壁设有对应贯穿的两个定位孔，在拉伸试样的两端部开设固定孔，所述定位销同时穿过拉伸夹头的定位孔和拉伸试样上的固定孔后，与螺母紧固配合安装在一起，所述拉伸试样的拉力方向与所述定位销的轴线垂直。

所述定位销上的定位孔和拉伸试样上的固定孔之间形成间隙配合，其间隙尺寸为0.1～0.3mm。

所述弧形槽的上下两个侧壁之间的间隙距离小于5mm。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

本实用新型高强度管材纵向的拉伸夹具装置能够对所有强度等级的弧形片状拉伸试样进行拉伸试验，厚度不大于4mm的弧形片状拉伸试样进行拉伸试验。在用于强度440MPa以上弧形片状拉伸试样试验时显示优势，尤其在对强度在1500MPa以上超高强度材料试样试验时，优势更显著。在拉伸过程中可以避免由于夹具夹持试样不紧而导致打滑、断裂位置偏移等现象，可以实现拉伸变形方向与力学性能试验机的加载载荷曲线完全共线，使拉伸处于很好的静态拉伸受力过程，并且本新型的对中性更好，完全可以替代现有夹具，解决了现有夹具拉伸高强度钢板状试样因咬合力不足易打滑的问题，从而能够获得稳定可靠的拉伸数据，为更精确测定板状超高强度拉伸试样的力学性能提供了便利和保障。

附图说明

附图1是本实用新型实施例一高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置夹持试样工作状态示意图。

附图2是本实用新型实施例一高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置各部件构件分解结构示意图。

附图3是本实用新型实施例一的拉伸夹头结构示意图。

附图4是本实用新型实施例一的定位销结构示意图。

附图5是匹配本实用新型实施例一高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置的标准拉伸试样示意图。

附图6 是使用本实用新型实施例一高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置与传统夹具进行拉伸实验的试验结果数据对比效果图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：

参见图1～图5，一种高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，包括拉伸夹头1、定位销2和螺母3，所述拉伸夹头1为整体式，包括楔形尾部和试样固定结合部，所述拉伸夹头1的楔形尾部与试验机装配连接，所述拉伸夹头1的试样固定结合部开设弧形槽5，能使拉伸试样4的两端安装于所述弧形槽5内，在所述弧形槽5的上下两个平行侧壁设有对应贯穿的两个定位孔6，在拉伸试样4的两端部开设固定孔7，所述定位销2同时穿过拉伸夹头1的定位孔6和拉伸试样4上的固定孔7后，与螺母3紧固配合安装在一起，所述拉伸试样4的拉力方向与所述定位销2的轴线垂直。

在本实施例中，与高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置相匹配的拉伸试样4切成标准形状，如图5所示，并且在拉伸试样4的相应位置作出相应尺寸的固定孔7，拉伸夹头1上有相对应的定位孔6，使拉伸试样4和拉伸夹头1同时与定位销2配合，用螺母3将定位销2拧紧，这样便可进行拉伸试验。拉伸过程中定位销2可以产生很大的阻力，以满足抗拉强度级别由低到高甚至超高试样的拉伸实验要求，适用试样的抗拉强度可以在1500MPa以上，特别适用于各种类型万能试验机拉伸试验配套使用的拉伸装置。做另外一根拉伸试样4的拉伸试验时，只需将原来的拉伸试样4取下，将新的拉伸试样4安装上去即可。

通过本实施例高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置与传统夹具进行拉伸实验的结果对比，如附图6所示，使用本实施例高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置进行拉伸试验得到的数据精度更高，使用本实用新型新夹具进行同种材料拉伸试验的加载曲线a和加载曲线b的符合性好，明显优于使用传统夹具进行拉伸试验的加载曲线c和加载曲线d的符合性，使用本实施例高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置进行拉伸试验夹持拉伸试样时夹头1与试样夹持部位无打滑现象，实验数据更可靠。

本实施例拉伸夹头1、定位销2和螺母3材料采用普通的45号钢即可，对于定位销2只需淬火即可使用，拉伸夹头1和螺母3不需任何热处理。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，所述定位销2上的定位孔6和拉伸试样4上的固定孔7之间形成间隙配合，其间隙尺寸为0.1～0.3mm，这样不易产生应力集中，拉伸试验更趋近于静态拉伸。

实施例三：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，所述弧形槽5的上下两个平行侧壁之间的间隙距离小于5mm，可以适应对料厚为0～5mm的纵向弧形片状拉伸试样的拉伸试验，可以满足大部分现实应用的高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸实验检测。

Claims (3)

1. 一种高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，包括拉伸夹头（1）、定位销（2）和螺母（3），其特征在于，所述拉伸夹头（1）为整体式，包括楔形尾部和试样固定结合部，所述拉伸夹头（1）的楔形尾部与试验机装配连接，所述拉伸夹头（1）的试样固定结合部开设弧形槽（5），能使拉伸试样（4）的两端安装于所述弧形槽（5）内，在所述弧形槽（5）的上下两个平行侧壁设有对应贯穿的两个定位孔（6），在拉伸试样（4）的两端部开设固定孔（7），所述定位销（2）同时穿过拉伸夹头（1）的定位孔（6）和拉伸试样（4）上的固定孔（7）后，与螺母（3）紧固配合安装在一起，所述拉伸试样（4）的拉力方向与所述定位销（2）的轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，其特征在于：所述定位销（2）上的定位孔（6）和拉伸试样（4）上的固定孔（7）之间形成间隙配合，其间隙尺寸为0.1～0.3mm。

3.根据权利要求1或2所述的高强度管材纵向弧形片状拉伸试样的拉伸夹具装置，其特征在于：所述弧形槽（5）的上下两个侧壁之间的间隙距离小于5mm。

Images