CN213337057U - 一种适用于显微硬度测试的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于显微硬度测试的夹具，包括基座(2)，在基座(2)上表面相对两端设有立柱(5)，限位块(7)与立柱(5)顶端螺纹连接，在立柱(5)之间，在基座(2)中部设置有阶梯轴(3)，所述阶梯轴(3)与依次穿过套筒(14)、转动盘(12)和轴套(11)的传动丝杆(10)连接，传动丝杆(10)的另一端设有球体(13)，工作时，球体(13)安装在套筒(14)内部，套筒(14)上方连接有托盘(8)，基座(2)上在阶梯轴(3)四周间隔均匀地设置有支撑板(4)，支撑板(4)顶端附近贯穿地设有定位螺杆(9)。本实用新型结构简单、设计新颖，制作成本低，适用于镶嵌试样和形状较为规则的硬度试样。

Description

一种适用于显微硬度测试的夹具

技术领域

本实用新型属于显微硬度试验设备技术领域，具体是涉及一种适用于显微硬度测试的夹具。

背景技术

硬度测试作为一种常规的理化检测手段，在失效分析和质量检验过程中必不可少。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。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；但现实测量中，经常会遇到一些不规则的零件需要测量，常常出现测试的试样表面与工作面不平行的情况，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，如果直接在试样表面打硬度会影响测试值的准确性。

出现这种问题，通常使用镶嵌法或夹具法来固定试样，使测试表面与压头垂直，达到测试的目的。镶嵌法中镶嵌料与金属材料相比普遍较软，影响测试结果的准确性，镶嵌时需要花费一定的时间，且镶嵌法适用于体积较小的试样，夹紧力不够，打硬度操作时，容易发生偏移，造成实验结果的准确性不高，通用性较差，从而限制了其使用范围。目前使用的夹具法对试样尺寸要求低，可以较好的固定测试试样，但操作繁琐，预紧力不够，容易产生松动。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述情况，本实用新型的目的是提供一种适用于显微硬度测试的夹具，适用于镶嵌试样、形状较为规则的硬度试样，且夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，试验结果可重复性和准确性高，节约成本，方便操作。

本实用新型的上述目的是利用以下技术方案实现的：

一种适用于显微硬度测试的夹具，包括基座，在所述基座上表面相对两端处分别设置有立柱，限位块与立柱顶端螺纹连接，在立柱之间，在所述基座中部设置有阶梯轴，所述阶梯轴通过内螺纹与依次穿过套筒、转动盘和轴套的传动丝杆连接，所述传动丝杆的另一端安装有球体，工作时，所述球体安装在套筒内部，所述套筒上方连接有用于放置试样的托盘，所述基座上位于阶梯轴四周间隔均匀地设置有支撑板，所述支撑板顶端附近贯穿地设有定位螺杆。

优选地，所述限位块与立柱连接的一端设置有通槽，所述通槽内设有挡板，螺栓穿过通槽与立柱连接，所述限位块的另一端设有压盖。从而，便于根据试样的大小，在水平方向上来回移动限位块找到合适的位置，使压盖与待测试样之间的夹紧力最大。

优选地，所述托盘为圆柱形结构，且托盘的内部设置有圆形通槽，从而便于将试样放置在托盘的内部同时起到限位的作用。

优选地，所述支撑板的个数为3个，从而每两个支撑板之间的夹角均呈120°，且支撑板呈长方体结构。这样，使得对待测试样的夹紧力均匀，三角定位结构提高了工作时的稳定性。

优选地，所述套筒上方通过圆弧段与托盘连接，套筒的顶端与圆弧段通过焊接连接，增强了结构的一体化。

优选地，所述套筒的底端设置呈圆弧面，且套筒的内部安装有圆环形挡块。这样，便于阻挡球体的下落，能够根据待测试样的形状，选择与硬度计适合的角度进行打硬度操作，使得实验结果更为精确，降低实验误差。

优选地，所述转动盘的外部与定位螺杆的端部均设置有滚花。便于提高摩擦阻力，提高转动效率，防止发生打滑现象。

优选地，所述轴套上设有用于调整传动丝杆与之间的夹紧力的调节螺栓。

优选地，所述球体与传动丝杆是一体式结构，所述转动盘与轴套是一体式结构，从而可以提高工作时的稳定性和提高实验结果的准确性。

本实用新型结构简单、设计新颖，制作成本低，适用于镶嵌试样和形状较为规则的硬度试样，且夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，可快速调节待测样品与压头之间的高度，从而使样品的待测面与压头轴线保持垂直，降低实验误差，试验结果可重复性和准确性高，极大地提高检验人员的工作效率，保证显微硬度测试的精度与稳定性，便于装夹与拆卸，具有广泛的适用性。

附图说明

图1是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的整体结构示意图；

图2是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的阶梯轴3、传动丝杆10、转动盘12和托盘8的分解结构示意图；

图3是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的阶梯轴3、传动丝杆10、转动盘12和托盘8的主视图；

图4是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的立柱5、螺栓6和限位块7的组合结构示意图；

图5是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的定位螺杆9的结构示意图；

图6是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的限位块7的结构示意图；

图7是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的套筒14的结构示意图；

图8是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的基座2的结构示意图；

图中：2-基座；3-阶梯轴；4-支撑板；5-立柱；6-螺栓；7-限位块；8-托盘；9-定位螺杆；10-传动丝杆；11-轴套；12-转动盘；13-球体；14-套筒；15-圆弧端；16-螺柱；17-调节螺栓；18-挡板；19-压盖；20-圆环形挡块；21-通槽；22-螺纹孔。

具体实施方式

为了更清楚地理解本实用新型的目的、技术方案及优点，下面结合附图及实施例，对本实用新型的进行进一步详细说明。

图1是本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的整体结构示意图。图2和图3分别是所述夹具的阶梯轴3、传动丝杆10、转动盘12和托盘8的分解结构示意图和主视图。图4是所述夹具的立柱5、螺栓6和限位块7的组合结构示意图。图5-8分别是所述夹具的定位螺杆9、限位块7、套筒14和基座2的结构示意图。如图所示，本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的底端设置有基座2，基座2的上方位于两端位置通过螺纹孔22与立柱5底端的螺柱16相连接，螺柱16的顶端安装有限位块7，限位块7通过螺栓6与螺柱16顶端设有的内螺纹相连接。基座2中部设置的螺纹孔22与阶梯轴3一端的外螺纹连接，阶梯轴3的另一端通过内部设有的内螺纹与传动丝杆10的一端相连接，且传动丝杆10的所述一端从上到下依次穿过套筒14、转动盘12和轴套11，轴套11的外部安装有调节螺栓17，传动丝杆10的另一端安装有球体13，工作时，球体13安装在套筒14的内部，套筒14的上方通过圆弧端15连接有托盘8。基座2的上方位于阶梯轴3四周间隔均匀安装有支撑板4，支撑板4的一端靠近上方位置贯穿有定位螺杆9。限位块7的与立柱5连接的一端设置有通槽21，通槽21的内部安装有挡板18，限位块7的另一侧连接有压盖19。

具体地，在本实用新型的具体实施例中，基座2呈长方体形状，其四个拐角处均设有倒角，基座2的长为12cm，宽为10cm，厚度为2cm，且基座2为高强度钢材质的构件(如图8所示)，增强了打硬度操作时的稳定性。基座2的上方通过螺纹孔22与立柱5底端的螺柱16相连接(如图1、图4所示)，便于安装与拆卸，限位块7(如图6所示)通过螺栓6与螺柱16顶端设有的内螺纹相连接，使得连接牢靠，限位块7与立柱5连接的一端设置有通槽21，通槽21的内部安装有挡板18，限位块7的另一侧连接有压盖19，从而能够根据试样的大小调整限位块7的位置，便于在水平方向上移动限位块找到合适的位置，使压盖19与待测试样之间的夹紧力最大。

基座2中部设置的螺纹孔22与45#钢材质的阶梯轴3一端的螺纹连接，阶梯轴3的内部设置有通孔，且通孔的内部设置有内螺纹，阶梯轴3的一端为直径为1.5cm的螺杆，便于与基座2上的螺纹孔22连接；另一端为直径2.5cm的圆柱便于与传动丝杆10的一端相连接(如图2所示)，增强了结构的整体性。传动丝杆10的所述一端从上到下依次穿过套筒14、转动盘12和轴套11(如图3所示)，轴套11的外部可安装有调节螺栓17，从而能够调整传动丝杆10与轴套11之间的夹紧力。传动丝杆10的另一端安装有球体13，工作时，球体13安装在套筒14的内部，套筒14的底端设置呈圆弧面，且套筒14的内部可安装有圆环形挡块20。这样，便于阻挡球体13的下落，能够根据待测试样的形状，选择与硬度计适合的角度进行打硬度操作，使得实验结果更为精确，降低实验误差。套筒14的顶端通过圆弧端15连接有托盘8，优选地，套筒14的顶端与托盘8下方的圆弧端15通过焊接相连接，增强了结构的一体化。托盘8优选呈圆柱形结构，且托盘8的内部优选设置有圆形通槽，便于将试样放置在托盘8的内部同时起到限位的作用。在本例中，托盘8为一种直径为6cm、厚度为1cm的碳素结构钢材质的构件。

在基座2的上面位于阶梯轴3四周间隔均匀安装有支撑板4，支撑板4的底端与基座2通过焊接相连接，使得连接更加牢靠、紧密，在支撑板4的顶端附近贯穿设置有定位螺杆9(如图5所示)。在本例中，支撑板4的个数为3个，且支撑板4呈长方体结构，每两个支撑板4之间的夹角均呈120°，通过旋转定位螺杆9，便于对放置在托盘8上的试样进行三角定位，同时使得对待测试样的夹紧力均匀，提高了工作时的稳定性，防止发生偏移现象。

另外，转动盘12的外部与定位螺杆9的端部均可以设置有滚花，便于提高摩擦阻力，提高转动效率，防止发生打滑现象。

另外，优选地，球体13与传动丝杆10为一体式结构，转动盘12与轴套11也为一体式结构(如图3所示)，以便提高工作时的稳定性和提高实验结果的准确性。

本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具的工作原理：

工作时，首先，将镶嵌后的待测试样放置在托盘8中的圆形通槽处，转动阶梯轴3和转动盘12使得待测试样的端面升至与压盖19下方平行的高度，根据镶嵌试样尺寸的大小，将限位块7在水平方向上来回移动找到合适的位置，使得压盖19与待测试样之间的夹紧力最大，其次，通过对定位螺杆9端部进行手动旋转，使得定位螺杆9穿过支撑板4设置的螺纹孔，通过螺纹的配合连接，力得以传递使得定位螺杆9的端部与待测试样紧密接触，起到了三角固定作用，将硬度计的压头对准带待测试样的表面进行打硬度操作，最后，当硬度测试结束后，反向旋转阶梯轴3、转动盘12和定位螺杆9，使得对待测试样的竖直和水平方向的夹紧力撤销，托盘8高度下降，方便将待测试样从托盘8的圆形通槽中取出，完成对打硬度的操作；当待测试样未进行镶嵌时，将试样放入在托盘8中，旋转定位螺杆9使得其端部对试样施加压力，通过三角定位提高了待测试样在托盘8中的稳定性，然后将压头对准待测试样进行打硬度操作。适用于形状较为规则或镶嵌的硬度试样，夹紧力大，操作简单，保证显微硬度测试的准确性及稳定性，方便夹具的装夹与拆卸，节省了人力资源，并且提高了工作效率。

本实用新型的适用于显微硬度测试的夹具通过在基座的上方通过螺纹孔与立柱底端的螺柱相连接，限位块通过螺栓与螺柱顶端内螺纹相连接，阶梯轴通过内部设有的内螺纹与传动丝杆的一端相连接，适用于镶嵌试样、形状较为规则的硬度试样，且夹紧力大，操作简单，工作状态稳定，试验结果可重复性和准确性高，节约成本，方便操作。

Claims (9)

1.一种适用于显微硬度测试的夹具，包括基座(2)，其特征在于：在所述基座(2)上表面相对两端处分别设置有立柱(5)，限位块(7)与立柱(5)顶端螺纹连接，在立柱(5)之间，在所述基座(2)中部设置有阶梯轴(3)，所述阶梯轴(3)通过内螺纹与依次穿过套筒(14)、转动盘(12)和轴套(11)的传动丝杆(10)连接，所述传动丝杆(10)的另一端安装有球体(13)，工作时，所述球体(13)安装在套筒(14)内部，所述套筒(14)上方连接有用于放置试样的托盘(8)，所述基座(2)上在阶梯轴(3)四周间隔均匀地设置有支撑板(4)，所述支撑板(4)顶端附近贯穿地设有定位螺杆(9)。

2.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述限位块(7)与立柱(5)连接的一端设置有通槽(21)，所述通槽(21)内设有挡板(18)，螺栓(6)穿过通槽(21)与立柱(5)连接，所述限位块(7)的另一端设有压盖(19)。

3.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述托盘(8)为圆柱形结构，且托盘(8)的内部设置有圆形通槽。

4.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述支撑板(4)为3个，且支撑板(4)呈长方体结构。

5.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述套筒(14)上方通过圆弧段(15)与托盘(8)连接，套筒(14)的顶端与圆弧段(15)通过焊接连接。

6.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述套筒(14)的底端设置呈圆弧面，且套筒(14)的内部安装有圆环形挡块(20)。

7.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述转动盘(12)的外部与定位螺杆(9)的端部均设置有滚花。

8.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述轴套(11)上设有用于调整传动丝杆(10)与轴套(11)之间的夹紧力的调节螺栓(17)。

9.根据权利要求1所述的适用于显微硬度测试的夹具，其特征在于：所述球体(13)与传动丝杆(10)是一体式结构，所述转动盘(12)与轴套(11)是一体式结构。

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