CN208076247U - 一种金相制样夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金相制样夹具，所述夹具座呈柱状结构，所述夹具座的中部沿轴向设有贯通的试样孔用于夹持试样，所述夹具座的侧壁设有多个螺栓孔用于安装螺栓，所述螺栓孔贯穿所述夹具座的侧壁并与所述试样孔相通，螺栓穿过螺栓孔并对试样孔内的试样进行固定；本实用新型的金相制样夹具具有夹具座，可用于自动研磨抛光机上，并在采用自动研磨抛光机进行金相制样时，可牢固夹持固定任何形状或结构的试样，省去了试样的切割和镶嵌环节，节省能源和镶嵌料，缩短制样周期；同时，对样品夹持牢固，操作方便，安全可靠，可以保证样品的金相制样质量。

Description

一种金相制样夹具

技术领域

本实用新型涉及金相制样领域，特别是指一种可用于自动研磨抛光机上的金相制样夹具。

背景技术

金相分析是检验分析材料的手段之一，旨在揭示材料的真实结构。要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品——金相试样。在金相分析中，选择及制备有代表性的试样是很重要的。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌(有时可以省略)、磨光(粗磨和细磨)、抛光和腐蚀。每项操作都必须细心谨慎，严格按操作要求实施，因为任何操作失误都可能影响后续步骤，在极端情况下，还可能造成假组织，从而得出错误的结论。金相试样制备是与制备人员制样经验密切相关的技术，制备人员的水平决定了试样的制备质量。因此，在金属材料生产中，金相检测和分析对金属材料的性能和质量控制判定具有重要的意义，金相试样制备的质量决定着金相检测和分析的准确性。

目前，在金相试样制备的所有步骤中，自动金相研磨抛光机是金相试样制备中的主流设备，其制样流程短、工作效率高。通常自动研磨抛光机配备有通用夹具，夹具上的样品孔一般为圆孔、水滴型孔、方形孔等，每个孔配有一个紧定螺栓。

通常金相试样有多种多样的外形，通用夹具不能很好的夹持所有外形的试样，特别是小尺寸试样，基本都要镶嵌才能制样。因此，现有技术中存在对特定样品的特定形状而专门设计的制样夹具。此外，现有技术中的金相制样夹具中，有的并不适合无铁磁性样品的金相试样；有的则不适用于自动抛光机上；有的则只适用于圆柱体或球形，对于尺寸小的长方体试样在固定时，试样容易随着紧定螺栓转动，当试样表面有小弧度时则转动表现的更加明显。总之，以上现有的金属制样夹具中都存在对单个试样或其他试样不适用的缺点。

综上所述，目前关于金相制样夹具的专利基本都是针对某一些特定外形样品，虽然部分可用于自动研磨抛光机，但通用性差；有一些不适用于与自动研磨抛光机。因此设计一款通用性强且可用于研磨抛光机的夹具可以极大地提高金相制样效率。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种金相制样夹具，其通用性强且可用于自动研磨抛光机，极大地提高金相制样的效率。

根据本实用新型提供了一种金相制样夹具，包括夹具座，所述夹具座呈柱状结构，所述夹具座的中部沿轴向设有贯通的试样孔用于夹持试样，所述夹具座的侧壁设有多个螺栓孔用于安装螺栓，所述螺栓孔贯穿所述夹具座的侧壁并与所述试样孔相通，螺栓穿过螺栓孔并对试样孔内的试样进行夹持固定。

在一个实施例中，所述夹具座呈圆柱状。

在一个实施例中，所述试样孔为水滴型孔，所述水滴型孔包括三角尖端和圆形弧端，所述夹具座侧壁在所述圆形弧端所对应的一侧上设有所述螺栓孔。

在一个实施例中，所述试样孔为方形孔。

在一个实施例中，所述方形孔具有两个且相互平行。

在一个实施例中，所述夹具座的外侧壁设有第一固定面、第二固定面和第三固定面，其中，第一固定面和第二固定面相互平行且分别对应两个方形孔相向的两个长侧面，第三固定面与第一固定面和第二固定面垂直且对应两个方形孔的短侧面；每一固定面上都设有螺栓孔；其中，第三固定面上设有两列螺栓孔分别对应两个方形孔。

在一个实施例中，所述夹具座的其中一个端面上设有顶盖，所述顶盖上设有贯通的螺栓孔与试样孔相通。

在一个实施例中，还包括方形永磁铁，所述金属试样固定在所述永磁铁的一侧面上,所述永磁铁能够插入所述方形孔中,所述螺栓穿过螺栓孔并对方形孔内的所述永磁铁进行夹持固定。

在一个实施例中，所述试样孔的内壁为非光滑面。

在一个实施例中，所述夹具座为不锈钢材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的金相制样夹具的夹具座可用于自动研磨抛光机上；本实用新型在采用自动研磨抛光机进行金相制样时，夹具座内的水滴型孔和方形孔可夹持固定任何形状或结构的试样，通用性强；此外，由于通用性强，可适用于任何形状的试样，省去了试样的切割和镶嵌环节；综上所述，本实用新型不仅对样品夹持牢固，操作方便，安全可靠，保证样品的金相制样质量；还节省了能源和镶嵌料，缩短制样周期，提高金属制样效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为水滴型孔夹具的主视图；

图2为水滴型孔夹具的俯视图；

图3为水滴型孔夹具夹持柱形样品示意图；

图4为水滴型孔夹具夹持球形样品示意图；

图5为水滴型孔夹具夹持不规则样品示意图；

图6为方形孔夹具的主视图；

图7为方形孔夹具顶盖的俯视图；

图8为方形孔夹具的俯视图；

图9为方形孔夹具夹持片状样品磨横截面示意图；

图10为方形孔夹具配套磁铁主视图；

图11为方形孔夹具配套磁铁俯视图；

图12为方形孔夹具夹持片状样品磨表面示意图。

在附图中相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供了一种金相制样夹具，包括夹具座1、位于夹具座1中部的试样孔2以及紧定螺栓3，其中，夹具座1为不锈钢材料制成的柱状结构，用于固定在自动研磨抛光机上(图中未显示)；试样孔2为沿夹具座1的轴线轴向设置的且贯通夹具座1的孔，试样孔2用于容纳金属试样4；夹具座1的侧壁设有多个螺栓孔用于安装紧定螺栓，螺栓孔贯穿夹具座1的侧壁并与试样孔2相通。在金属制样时，将金属试样4置于试样孔2中，紧定螺栓穿过螺栓孔并顶在试样孔2中的试样上，使得试样4被试样孔2的孔内壁以及螺栓共同进行夹持固定，由于试样孔2采用线切割的方式加工而来，因此，试样孔2的内壁并非光滑，具有一定的粗糙度，当试样4被紧定时提高了试样4与夹具座1的摩擦力，使试样4夹持更牢固。

如图1所示，为本实用新型的第一实施例,在本实施例中,夹具座1的外壁轮廓呈圆柱状(如图2所示)；夹具座1中部的试样孔2为水滴型孔，水滴型孔2包括一个三角尖端和一个圆形弧端，其中，夹具座1的侧壁在圆形弧端所对应的一侧上设有螺栓孔，优选地，螺栓孔具有两个且沿夹具座1的轴线排列。

如图3所示，试样4为圆柱形，将圆柱形试样4置于试样孔2中，由于试样孔2呈水滴型，包括一个呈三角形的锥部尖端，因此，圆柱形试样4的外壁分别与水滴型孔2三角尖端处的两个内壁相切，形成两个固定点，然后将两个紧定螺栓分别从圆形弧端的两个螺栓孔中拧入，插入试样孔2中并挤压在圆柱形试样4的外壁上，再形成一个固定点；因此，圆柱形试样4的外壁受试样孔2的两个内壁以及紧定螺栓的挤压，形成三点固定，同时，由于试样孔2内壁的静摩擦力从而将圆柱形试样4固定在夹具座1内，使得圆柱形试样4在抛磨的过程中不会上下移动。

如图4所示，试样4为球形，将球形试样4置于试样孔2中，同理，由于试样孔2呈水滴型，包括一个呈三角形的锥部尖端，因此，球形试样4的外壁分别与水滴型孔2三角尖端处的两个内壁相切，形成两个固定点，然后将一个紧定螺栓从圆形弧端的其中一个螺栓孔中拧入，插入试样孔2中并挤压在球形试样4的外壁上，再形成一个固定点；因此，球形试样4的外壁受试样孔2的两个内壁以及紧定螺栓的挤压，形成三点固定，同时，由于试样孔2内壁的静摩擦力从而将球形试样4固定在夹具座1内，使得球形试样4在抛磨的过程中不会上下移动。

如图5所示，试样4为不规则形，将不规则形试样4置于试样孔2中，同理，由于试样孔2为水滴型孔，包括一个呈三角形的锥部尖端，因此，不规则形试样4的外壁分别与水滴型孔2三角尖端处的两个内壁相切，形成两个固定点，然后将一个紧定螺栓从圆形弧端的其中一个螺栓孔中拧入，插入试样孔2中并挤压在不规则形试样4的外壁上，再形成一个固定点；因此，不规则形试样4的外壁受试样孔2的两个内壁以及紧定螺栓的挤压，形成三点固定，同时，由于试样孔2内壁的静摩擦力从而将不规则形试样4固定在夹具座1内，使得不规则形试样4在抛磨的过程中不会上下移动。

由上可知，具有水滴型孔的夹具座1可适用于圆柱形、球形以及不规则形的试样4，从而省去切割和镶嵌的环节，节省能源和镶嵌料。

如图6所示，为本实用新型的另一个实施例，在本实施例中，夹具座1也呈柱状结构，但是夹具座1的外侧壁设有均沿夹具座1的轴向加工而成的三个平面(如图8所示)：第一固定面11、第二固定面12和第三固定面13；第一固定面11和第二固定面12相互平行，第三固定面13与第一固定面11和第二固定面12垂直。在本实施例中，试样孔2为方形孔，因此可以容纳方形状的金属试样4，优选地，具有两个平行的方形孔，本实施例中的方形孔也是沿夹具座1的轴向用线切割加工而成的孔，其中，第一固定面和第二固定面分别对应两个方形孔2相向的两个长侧面，第三固定面13对应两个方形孔2的短侧面；每一固定面上都设有螺栓孔；优选地，由图8可知，第一固定面11、第二固定面12和第三固定面13上分别设置两列螺栓孔，第一固定面11和第二固定面12上的螺栓孔分别与所对应的方形孔2相连通，再由图6可知，第一固定面11、第二固定面12以及第三固定面13上每一列均具有四个螺栓孔，其中，第三固定面13上的两列螺栓孔分别对应两个方形孔2并与方形孔2连通。

另外，由图6所示，具有方形孔的夹具座1的其中一个端面上设有顶盖5，顶盖的形状与夹具座1的外轮廓相匹配(如图7所示)，其中，顶该上也设有两列螺栓孔，其中，顶盖上的螺栓孔也贯穿于顶盖并分别与对应的两个螺栓孔相连通，每一列上具有三个螺栓孔。顶盖上的紧定螺栓旋紧拧入到方形孔内，用于调整方形孔内试样4露出夹具的尺寸。

如图9所示，为本实施例中方形孔夹具夹持片状样品磨横截面的示意图，由图可知，将片状试样4放入其中任意一个方形孔内，本实施例中，放入了左边的方形孔内，方形试样4的其中两个边分别贴合于方形孔内的两个内壁，方形试样4的的两个边已固定；而后，调整顶盖上的螺栓，从而调整方形孔内方形试样4的露出夹具的尺寸，此外，左边方形孔所对应的第一固定面中的其中一列上的紧定螺栓拧入旋紧，方形试样4的第三个边已固定，最后，将第三固定面上对应的一列紧定螺栓拧入旋紧，方形试样4的第四个边固定。最终，方形试样4的五个侧面均已固定，留有一个用于磨抛，从而避免了方形试样4在夹具座1内的上下窜动。

具有方形孔的夹具座1中还设有永磁铁6，永磁铁6也呈方形并能插入其中任意一个方形孔中(如图10和图11所示)，永磁铁6的目的在于吸附由铁磁材料制成的金属试样4，如图12所示，当金属试样4为薄片试样时，将方形永磁铁6放入其中一个方形孔中，本实施例中，放入了右侧的方形孔，首先，方形永磁铁6的两个边贴合在方形孔的两个内壁上，方形永磁铁6的两个边已固定，而后，调整顶盖上的螺栓，从而调整方形孔内方形永磁铁6的露出夹具的尺寸，此外，右边方形孔所对应的第二固定面上的两列紧定螺栓拧入旋紧，方形试样4的第三个边已固定，最后，将第三固定面上对应的一列紧定螺栓拧入旋紧，方形试样4的第四个边固定。最终，方形永磁铁6的五个侧面均已固定，从而避免了方形试样4在夹具座1内的上下窜动，留有的最后一个侧面用于使金属试样4吸附并方便薄片试样4的磨抛。其中，对于铁磁材料，直接吸附在方形永磁铁6上即可，对于非铁磁材料也能够快速凝固胶水固定在永磁铁6未固定的表面，待薄片永磁铁6磨完后用有机溶剂溶解胶水即可从永磁铁6上取出试样4。

综上所述，本实用新型相对于现有技术的优点在于：本实用新型的金相制样夹具的夹具座1可用于自动研磨抛光机上；本实用新型在采用自动研磨抛光机进行金相制样时，夹具座1内的水滴型孔和方形孔可夹持固定任何形状或结构的试样4，通用性强；此外，由于通用性强，可适用于任何形状的试样4，省去了试样4的切割和镶嵌环节；综上所述，本实用新型不仅对样品夹持牢固，操作方便，安全可靠，保证样品的金相制样质量；还节省了能源和镶嵌料，缩短制样周期，提高金属制样效率。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种金相制样夹具，其特征在于，包括夹具座，所述夹具座呈柱状结构，所述夹具座的中部沿轴向设有贯通的试样孔用于夹持试样，所述夹具座的侧壁设有多个螺栓孔用于安装螺栓，所述螺栓孔贯穿所述夹具座的侧壁并与所述试样孔相通，螺栓穿过螺栓孔并对试样孔内的试样进行夹持固定。

2.根据权利要求1所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述夹具座呈圆柱状。

3.根据权利要求2所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述试样孔为水滴型孔，所述水滴型孔包括三角尖端和圆形弧端，所述夹具座侧壁在所述圆形弧端所对应的一侧上设有所述螺栓孔。

4.根据权利要求2所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述试样孔为方形孔。

5.根据权利要求4所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述方形孔的数量具有两个且相互平行。

6.根据权利要求5所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述夹具座的外侧壁设有第一固定面、第二固定面和第三固定面，其中，第一固定面和第二固定面相互平行且分别对应两个方形孔相向的两个长侧面，第三固定面与第一固定面和第二固定面垂直且对应两个方形孔的短侧面；每一固定面上都设有螺栓孔；其中，第三固定面上设有两列螺栓孔分别对应两个方形孔。

7.根据权利要求4所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述夹具座的其中一个端面上设有顶盖，所述顶盖上设有与试样孔相通的螺栓孔。

8.根据权利要求4所述的一种金相制样夹具，其特征在于，还包括方形永磁铁，所述试样固定在所述永磁铁的一侧面上,所述永磁铁能够插入所述方形孔中,所述螺栓穿过螺栓孔并对方形孔内的所述永磁铁进行夹持固定。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述试样孔的内壁为非光滑面。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种金相制样夹具，其特征在于，所述夹具座为不锈钢材料制成。