CN205288782U - 热喷涂实验用多功能组合夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热喷涂实验用多功能组合夹具。该多功能组合夹具包括下底板、上顶梁、左侧导柱、右侧导柱、多尺寸可调节试样夹板、支撑弹簧、调节螺钉和定位块，具有结构简单、定位精确、成本低廉、装卸试样方便，还可根据试件规格换装不同模块，从而实现不同数量的多形状/尺寸试件固定夹持，解决了现有技术中需要多套夹具，且通用性和互换性不强、成本高、周期长等问题。本实用新型对降低热喷涂实验成本、提升热喷涂实验效率和质量有着巨大贡献。

Description

热喷涂实验用多功能组合夹具

技术领域：

本实用新型属于热喷涂表面处理技术领域，涉及多种形状及大小试件的固定夹持，尤其涉及一种热喷涂实验用多功能组合夹具。

背景技术：

随着现代工业和高新技术的发展，各工业部门越来越多地要求机械设备能够在极端苛刻的工况下(如高温、高压、高转速、腐蚀、辐射等)长期稳定运行，尤其是在以航空发动机及重型燃气轮机热端部件为代表的尖端工业领域，对材料表面防护和强化提出了极高的要求。热喷涂技术是一种处于蓬勃发展中的材料表面强化技术，其原理是利用热源将材料加热至熔融/半熔融状态，并以一定的速度喷射沉积到经预处理的基体表面形成涂层。采用热喷涂技术可在材料表面制备具有耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、抗腐蚀、隔热等多种功能表面涂层，从而实现单一材料所不具备的多种功能。目前，热喷涂技术在国内外均得到了广泛的应用。

对于任何一种热喷涂涂层，在正式生产应用之前都需要进行工艺开发。在工艺开发过程中，需要对热喷涂涂层的功用及性能进行测试、评价、研究。开展热喷涂涂层性能实验，需要制备与实验设备及测试需求相匹配的喷涂试样。根据涂层性能测试方法，可将试样划分为金相试样、粘结拉伸试样、硬度试样、弯曲试样、杯突试样、热冲击试样、热循环试样、腐蚀试样、冲蚀试样、摩擦磨损试样等。其中粘结拉伸、热冲击、热循环等实验一般采用圆柱状试样，金相、杯突、拉伸/弯曲、冲蚀及盐雾腐蚀等实验一般采用矩形块状试样。

目前市面上的热喷涂夹具均为某一种特定实验所设计，缺乏通用性和互换性，无法同时适应不同尺寸的圆柱形试样或不同尺寸的矩形块试样，导致试样形状/尺寸变化时，需要采用多套夹具，增加了夹具工装的制造时间及换装时间；夹具制作成本高昂，且使用寿命较短，在高温热喷涂焰流的冲击下经历多次热胀冷缩循环的作用易失效损坏，或因夹具上沉积较厚的涂层难以清理而报废。

综上所述，开展热喷涂涂层实验，需要一套适用于多形状/尺寸试件，可拆卸组装的多功能组合夹具。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种热喷涂实验用多功能组合夹具，其可根据试件规格换装不同模块，从而实现多形状/尺寸试件固定夹持，解决现有技术中需要多套夹具，且通用性和互换性不强、成本高、周期长等问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

热喷涂实验用多功能组合夹具，包括下底板、上顶梁、左侧导柱、右侧导柱、多尺寸可调节试样夹板、支撑弹簧、调节螺钉和定位块；其中，

左侧导柱和右侧导柱平行设置，两个导柱的底部通过下底板固定在一起，下底板的前后面至少有一面上设置有定位块；

左侧导柱的内侧和右侧导柱的内侧均开设有滑槽，两个导柱的滑槽内设置有若干多尺寸可调节试样夹板，相邻两个多尺寸可调节试样夹板之间通过若干支撑弹簧相连，两个导柱的顶部通过上顶梁连接在一起，且在上顶梁上设置有若干调节螺栓，通过旋扭调节螺栓实现调节若干多尺寸可调节试样夹板在两个导柱的滑槽内的位移。

本实用新型进一步的改进在于，多尺寸可调节试样夹板上开设有两面开口的弧形凹槽或者两面开口的方形凹槽，相邻两个多尺寸可调节试样夹板之间组成全圆形凹槽、全方形凹槽或圆形与方形混搭的凹槽。

本实用新型进一步的改进在于，多尺寸可调节试样夹板上开设有多个圆形通孔。

本实用新型进一步的改进在于，定位块为L形板，其通过螺钉连接在下底板上。

本实用新型进一步的改进在于，下底板的两侧设置在两个导柱的滑槽内，且下底板的两侧开设有腰型槽，两个导柱上均开设有垂直于滑槽的通孔，其中，通过移动调节下底板在两个导柱的滑槽内的位置，并通过穿过两个导柱上的通孔以及下底板上的腰型槽的螺栓将下底板与两个导柱的底部连接在一起。

本实用新型进一步的改进在于，在喷涂实验过程中，相邻两个多尺寸可调节试样夹板之间的若干支撑弹簧均处于压缩状态。

本实用新型进一步的改进在于，在喷涂实验过程中，多功能组合夹具的下底板与外部限位装置连接，定位块对连接位置进行定位。

本实用新型进一步的改进在于，外部限位装置为虎钳或卡盘。

相较于现有技术，本实用新型专利具有以下有益效果：

本实用新型多功能组合夹具结构简单，加工难度小，仅由一些板形构件、条形构件、通用螺纹紧固件组合装配而成；该多功能组合夹具的两侧导柱的内侧开设有滑槽，方便调节试样夹板位置，方便拆卸、更换及调节各类试样夹板；试样夹板上开设有不同类型的凹槽，这就便于根据试验需求同时夹持不同形状/尺寸的试样；试样夹板上开设有多个圆形通孔，便于喷涂过程中散热及提高夹具的应变容限；组合夹具上设置有调节螺钉，试样夹板之间设置有支撑弹簧，两者协调动作，便于夹紧或松开试样，有利于试样的安装和取下，操作非常方便；该夹具上还设置了定位块，便于喷涂实验过程中，喷涂夹具与外部限位装置连接时可以对连接位置进行准确定位，便于确保喷涂位置固定。总之，本实用新型多功能组合夹具结构简单，定位精确，互换性强，功能灵活多样，成本低廉，装卸试样方便，造型简洁美观，结构设计合理，适用于热喷涂实验中各种规格喷涂试样的固定夹持且可反复多次使用。

本实用新型热喷涂实验用多功能组合夹具的使用方法，给出了该多功能组合夹具的最佳装配顺序，按此方法组装夹具，最为快捷准确；还给出了最便捷的装配试样和拆卸试样的方法，按该方法使用本实用新型热喷涂实验用多功能组合夹具喷涂试样，最为科学合理。

附图说明：

图1为本实用新型所提供热喷涂实验用多功能组合夹具的结构示意图。

图2为本实用新型所提供热喷涂实验用多功能组合夹具夹持试样时的结构示意图。

图3为多尺寸可调节试样夹板的结构示意图，其中，图3(a)为第一种全圆形试样的结构示意图，图3(b)为第二种全圆形试样的结构示意图，图3(c)为圆形与方形混搭试样的结构示意图，图3(d)为全方形试样的结构示意图，图3(e)为第三种全圆形试样的结构示意图，图3(f)为第四种全圆形试样的结构示意图，图3(g)为第五种全圆形试样的结构示意图。

图中：1—下底板；2—左侧导柱；3—上顶梁；4—调节螺钉；5—右侧导柱；6—支撑弹簧；7—多尺寸可调节试样夹板；8—定位块；9—第一种圆形试样；10—第二种圆形试样；11—第一种方形试样；12—第二种方形试样。

具体实施方式：

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案和实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例，本使用新型专利可由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，图1为本实用新型所提供热喷涂试验用多功能组合夹具的结构示意图，图2为本实用新型所提供热喷涂试验用多功能组合夹具夹持试样的结构示意图，所述夹具主要包括下底板1、左侧导柱2、上顶梁3、调节螺钉4、右侧导柱5、支撑弹簧6、多尺寸可调节试样夹板7和定位块8。

其中，所述上顶梁3用于连接左、右侧导柱，并用于约束试样夹板及装配调节螺钉4。

所述下底板1用于固定左、右侧导柱及试样夹板，并在喷涂过程中与外部限位装置连接，为整套夹具提供定位。下底板1带有腰型槽，可通过螺钉与左侧导柱2和右侧导柱5连接，便于实现调节。

所述左侧导柱2和右侧导柱5用于连接上顶梁3和下底板1及约束多尺寸可调节试样夹板7。导柱内侧开有滑槽，以限定多尺寸可调节试样夹板7沿导柱轴向移动。

所述多尺寸可调节试样夹板7上加工有不同尺寸的弧形凹槽或方形凹槽，便于夹持不同尺寸的圆柱状试样和矩形块状试样；试样夹板装配在左、右侧导柱滑槽内，可根据实验需要在滑槽内上下移动或更换位置；夹板上的凹槽有多种组合(全圆形、全方形、圆形与方形混搭，如图3所示)，便于根据试验需求同时夹持不同形状/尺寸的试样；多尺寸可调节试样夹板7上加工有多个圆形通孔，便于喷涂过程中散热及提高夹具的应变容限。

所述支撑弹簧6装配在两个多尺寸可调节试样夹板7之间，当调节螺钉4工作时，支撑弹簧6可以调节两个多尺寸可调节试样夹板7之间的距离，便于夹紧或松开试样，有利于试样的安装和取下。

所述调节螺钉4位于上顶梁3，通过旋扭该调节螺钉4，可以实现试样夹持的紧固夹持；由于夹具宽度方向尺寸较大，且布置有多个试样，为保证调节力均匀，特设置了包括但不限于3颗调节螺钉。

所述定位块8加工成包括但不限于L形，通过螺钉连接在下底板1上；在喷涂实验过程中，喷涂夹具需要与外部限位装置(包括但不限于虎钳或卡盘)连接，该定位块8可以对连接位置进行准确定位，便于确保喷涂位置固定。

本实用新型喷涂实验用多功能组合夹具的使用方法，包括以下步骤：

1)组装夹具：将下底板1、左侧导柱2、右侧导柱5用螺钉连接；根据喷涂试样的形状和规格选择试样夹板7的形状和数量；将选好的试样夹板7按次序装入左侧导柱2和右侧导柱5的滑槽中，在此过程中依次装好支撑弹簧6；待所有试样夹板7和支撑弹簧6装配好后，装配好上顶梁3和调节螺钉4；最后装上定位块8。

2)装配试样：将待喷涂试样装入试样夹板7的卡槽中，拧紧调节螺钉4，支撑弹簧6处于压缩状态，夹紧所有试样。

3)喷涂试验：将夹持好待喷涂试样的夹具用虎钳(或卡盘)固定(固定夹具时，依靠定位块8进行定位)，然后按设定参数开展喷涂实验。

4)拆卸试样：将喷涂完工并冷却至室温的夹具从虎钳(或卡盘)上取下，松开调节螺钉4，使支撑弹簧6处于自由状态(无约束力)，取下试样并分类封装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型基础上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，包括下底板(1)、上顶梁(3)、左侧导柱(2)、右侧导柱(5)、多尺寸可调节试样夹板(7)、支撑弹簧(6)、调节螺钉(4)和定位块(8)；其中，

左侧导柱(2)和右侧导柱(5)平行设置，两个导柱的底部通过下底板(1)固定在一起，下底板(1)的前后面至少有一面上设置有定位块(8)；

左侧导柱(2)的内侧和右侧导柱(5)的内侧均开设有滑槽，两个导柱的滑槽内设置有若干多尺寸可调节试样夹板(7)，相邻两个多尺寸可调节试样夹板(7)之间通过若干支撑弹簧(6)相连，两个导柱的顶部通过上顶梁(3)连接在一起，且在上顶梁(3)上设置有若干调节螺钉(4)，通过旋扭调节螺钉(4)实现调节若干多尺寸可调节试样夹板(7)在两个导柱的滑槽内的位移。

2.根据权利要求1所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，多尺寸可调节试样夹板(7)上开设有两面开口的弧形凹槽或者两面开口的方形凹槽，相邻两个多尺寸可调节试样夹板(7)之间组成全圆形凹槽、全方形凹槽或圆形与方形混搭的凹槽。

3.根据权利要求1所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，多尺寸可调节试样夹板(7)上开设有多个圆形通孔。

4.根据权利要求1所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，定位块(8)为L形板，其通过螺钉连接在下底板(1)上。

5.根据权利要求1所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，下底板(1)的两侧设置在两个导柱的滑槽内，且下底板(1)的两侧开设有腰型槽，两个导柱上均开设有垂直于滑槽的通孔，其中，通过移动调节下底板(1)在两个导柱的滑槽内的位置，并通过穿过两个导柱上的通孔以及下底板(1)上的腰型槽的螺栓将下底板(1)与两个导柱的底部连接在一起。

6.根据权利要求1所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，在喷涂实验过程中，相邻两个多尺寸可调节试样夹板(7)之间的若干支撑弹簧(6)均处于压缩状态。

7.根据权利要求1所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，在喷涂实验过程中，多功能组合夹具的下底板(1)与外部限位装置连接，定位块(8)对连接位置进行定位。

8.根据权利要求7所述的热喷涂实验用多功能组合夹具，其特征在于，外部限位装置为虎钳或卡盘。