CN215065781U

CN215065781U - 一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置

Info

Publication number: CN215065781U
Application number: CN202121251710.3U
Authority: CN
Inventors: 高正江; 张志桐; 马腾; 杨环
Original assignee: China Aviation Maite Fanye Technology Guan Co ltd
Current assignee: AVIC Maite Additive Manufacturing (Gu'an) Co.,Ltd.
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-06-04

Abstract

本实用新型公开一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置，涉及增材制造技术领域，用于在辅助测量拉伸后的试样的伸长率，以减少人工成本且提高测量结果的精准性。所述金属材料拉伸试验伸长率测量装置包括：底座以及与所述底座滑动连接的多个支撑件。每个所述支撑件背离所述底座的一侧具有凹槽，所述凹槽用于固定所述试样。

Description

一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置。

背景技术

近年来，使用增材制造技术制备零件逐渐在各个领域中显示出重大的价值和广阔的应用前景。其中，为了检测制备的零件是否满足技术要求，需要对制备的零件进行拉伸试验。目前，一般是使用拉伸试验机进行拉伸试验的，使用拉伸试验机可以直接读取抗拉强度，但现有的零件伸长率测量大多通过人工手动测量，在人工手动测量零件的伸长率时，会存在操作误差，从而导致对零件的伸长率测量不准确，进而对零件的性能检测产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置，用于在辅助测量拉伸后的试样的伸长率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置，用于辅助测量拉伸后的试样的伸长率。该金属材料拉伸试验伸长率测量装置包括：底座以及与所述底座滑动连接的多个支撑件。每个所述支撑件上具有凹槽，所述凹槽用于固定所述试样。

与现有技术相比，本实用新型提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置中，通过设置多个支撑件，且每个支撑件背离底座的一侧具有凹槽，使得待测量的拉伸后的试样被固定在凹槽内，相对于现有技术中通过人工手动测量试样的拉伸率，可以减少人工成本。再者，由于本实用新型中多个支撑件与底座滑动连接，因此，可以通过移动每个支撑件使得固定在支撑件的凹槽内的试样的两个断裂的截面得以重合对齐，然后，仅需要使用游标卡尺进行测量，再将测量结果带入公式，即可得到伸长率。且在移动支撑件带动固定在支撑件上的试样移动时，由于支撑件与底座是滑动连接的，滑动的过程比较平稳，几乎不会发生试样的位移，因此，使用本实用新型提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置辅助测量拉伸后的试样的伸长率，可以避免人工操作中存在的误差，使得试样的测量结果更加精准。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的滑道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置的使用状态示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置的使用状态示意图二。

图中：1-底座；11-滑道；2-支撑件；21-凹槽；22-凸起；23-第一支撑件；24-第二支撑件；3-拉伸后的试样；31-断裂缺口。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

近年来增材制造技术的快速发展已经从原型制造逐渐发展为直接制造、批量制造，在航空航天、轨道交通、医疗仪器等战略新兴领域展示了重大价值和广阔的应用前景。在使用增材制造工艺制备零件时，一般要经过如下过程：调整工艺参数—打印试棒—加工试样—拉伸试验—测量的检验，以此来判断增材制造所生产的零件性能是否满足技术要求。但在做试样的拉伸试验时，一般拉伸试验机上直接读取抗拉强度，但决定零件的另外一个重要的性能参数伸长率目前只能通过手动测量数据后，带入公式进行计算。试样的伸长率的测试的具体操作如下：L₀、L₁分别表示试样拉伸前、拉伸后的标距，伸长率公式为(L₁-L₀)/L₀×100％，将拉伸前的试样标记好后，进行拉伸试验。具体的拉伸试验过程为：使用拉伸试验机进行拉伸，当试样被拉断时，将其取下，然后将断裂的两个截面重合对齐后，用游标卡尺测量断裂后的两个标记线之间的距离，然后带入伸长率公式中，算出伸长率。在这种测量方式下，使用人工操作难免会存在很大误差，且不同操作人员会有不同的测量结果，这严重影响了对增材制造工艺制备的零件的性能的判定，对零件的后期应用造成很大的损失。

针对现有的试样的伸长率的测试中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置。该金属材料拉伸试验伸长率测量装置用于辅助测量拉伸后的试样的伸长率，以克服人工测量的误差，节省人工成本。

图1示例出本实用新型实施例提供的一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置的结构示意图。如图1所示，该金属材料拉伸试验伸长率测量装置包括：底座1以及与底座1滑动连接的多个支撑件2。每个支撑件2上背离底座1的一侧具有凹槽21，该凹槽21用于固定试样。应理解，这里的底座1和支撑件2的材质可以是具有一定支撑力度的金属材质，以支撑，固定试样。例如，该底座1和支撑件2的材质可以是铝合金等。

由上可知，本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置中，通过设置多个支撑件，且每个支撑件背离底座的一侧具有凹槽，使得待测量的拉伸后的试样被固定在凹槽内，以避免使用人工固定，减少人工成本。此时，由于多个支撑件与底座滑动连接，因此，可以通过移动每个支撑件使得固定在支撑件的凹槽内的试样的两个断裂的截面得以重合对齐，然后，仅需要使用游标卡尺进行测量，再将测量结果带入公式，即可得到伸长率，通过移动支撑件带动固定在支撑件上的试样的得以移动，由于支撑件与底座是滑动连接的，滑动的过程比较平稳，几乎不会发生试样的位移，因此，使用实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置辅助测量拉伸后的试样的伸长率，可以避免人工操作中存在的误差，使得试样的测量结果更加精准。

如图1所示，上述底座1与支撑件2连接的一侧具有凹陷的滑道11，每个支撑件2与底座1连接的一侧具有与滑道11的形状配合的凸起22，使得每个支撑件2通过凸起22和滑道11与底座1滑动连接。从而保证实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置的可拆卸性。同时，保证支撑件2始终在同一个方向上发生位移，以减少固定于支撑件2上的拉伸后的试样3的位移，从而保证拉伸后的试样3的两个断裂的截面得以重合对齐且在同一轴线上。至于每个该支撑件2与滑道11的形状可以有多种。

例如，如图1所示，上述滑道11的横截面的形状可以为梯形，沿底座1至支撑件2的方向，滑道11的宽度逐渐减少。与该滑道11配合连接的支撑件2的凸起22的形状为与之配合的梯形，沿着底座1至支撑件2的方向，该凸起22的宽度逐渐增加。

又例如，图2示例出本实用新型实施例提供的滑道11的结构示意图。如图2所示，上述滑道11的形状还可以为倒置的T形形状，凸起22的形状为与滑道11的形状配合的T形形状，通过滑道11和凸起22的配合滑动，实现试样的拼接。

图3示例出了本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置的使用状态示意图一，图4示例出了本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置的使用状态示意图二。如图3和图4所示，上述多个支撑件2至少包括至少两个第一支撑件23和至少两个第二支撑件24。其中，第一支撑件23具有调节拉伸后的试样3距离和稳定拉伸后的试样3的作用，第二支撑件24具有支撑拉伸后的试样3的作用。

如图3和图4所示，在实际应用中，当金属材料拉伸试验伸长率测量装置上放置有拉伸后的试样3(已经断裂)时，该拉伸后的试样3具有至少两个标记线,至少两个标记线位于试样的断裂缺口31的两侧。此时，每个第一支撑件23与该拉伸后的试样3的端部连接，每个第二支撑件24固定在相应标记线和拉伸后的试样3的断裂缺口31之间。确定拉伸后的试样3放置好后，只需要移动两个第一支撑件23和两个第二支撑件24，使得拉伸后的试样3的断裂缺口31重合，且保证拉伸后的试样3的两部分在一同轴线上，确定每个第一支撑件23和每个第二支撑件24的位置后，拉伸后的试样3被固定。此时，可以使用游标卡尺测量两个标记线的距离记录为L₁(在拉伸试验之前试样的两个标记线的距离为L₀)，将拉伸试验前、后的测量结果带入伸长率计算公式中，计算出伸长率即可。由此可知，使用本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置可以直接将拉伸后的试样3的两部分固定在支撑件2上，通过移动相应的支撑件2进行断裂缺口31拼接后可以直接进行测量，从而节省了人工，提高了测量效率，且极大的避免了由于人工操作失误(拉伸试样的两部分不能保持在同一轴线上等)带来的伸长率误差。这里需要说明的是，如果拉伸后的试样3没有断裂，此时每个第二支撑件24固定在相应标记线之间即可。

如图3和图4所示，当上述底座1的表面上具有刻度(图中未示出)，可以在确定拉伸后的试样3的断裂缺口31重合时，使用底座1的刻度直接读出两个标记线的距离记录L₁(在拉伸试验之前试样的两个标记线的距离为L₀)，将拉伸试验前、后的测量结果带入伸长率计算公式中，计算出伸长率即可。

如图1～图4所示，由于拉伸后的试样3的端部相较于中部较粗，因此，上述第一支撑件23的凹槽21的直径大于第二支撑件24的凹槽21的直径。其中，每个支撑件2的凹槽21的轮廓与试样的轮廓匹配，以保证上述试样可以更加稳定的固定在每个支撑件2上。此时，在具体应用时，需要根据拉伸后的试样3的规格选择不同规格的第一支撑件23和第二支撑件24。除此之外，还可以通过其他方式使得拉伸后的试样3可以固定在相应的支撑件2上。

例如，上述每个支撑件上还可以具有贯穿支撑件的至少一个螺纹孔(图中未示出)，以及与至少一个螺纹孔配合连接的螺栓(图中未示出)。该至少一个螺纹孔包括用于将支撑件与底座固定的第一螺纹孔，以及用于将试样固定在支撑件上的第二螺纹孔。其中，第一螺纹孔与底座的表面垂直，第二螺纹孔与支撑件的运动方向垂直。

在实际应用中，将承载有拉伸后的试样的支撑件放置在合适的位置后，通过扭动第一螺纹孔中的螺栓固定每个支撑件后，再扭动第二螺纹孔中的螺栓固定拉伸后的试样，使得拉伸后的试样的断裂缺口重合，且保证拉伸后的试样的两部分在一同轴线上，以便于测量标记线之间的距离。

又例如，如图1～图4所示，上述每个支撑件2上还可以具有设置在相应凹槽21上的弹性固定层，该弹性固定层用于固定试样。其中，弹性固定层的材质可以为橡胶或海绵。弹性固定层的轮廓与每个支撑件2的凹槽21的轮廓匹配。通过设置弹性固定层可以使得不同规格尺寸的拉伸后的试样3的被固定再相应的凹槽21内，且尽量不发生位移。以保证测量得到的伸长率的结果更加准确。

为了进一步的表明本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置的效果，下面通过实施例进行解释说明。

实施例一

本实施例选用的拉伸后的试样的材质为316L不锈钢，采用本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置将试样的断裂缺口重合，然后测量拉伸后的试样的两个标记线的距离，并根据拉伸前的试样的两个标记线的距离与拉伸后的试样的两个标记线的距离，得到该试样的伸长率，实施例一中得到的伸长率的结果见表1。

对比例一

与实施例一不同的是，本对比例中使用人工将试样的断裂缺口重合，然后测量拉伸后的试样的两个标记线之间的距离，并根据拉伸前的试样的两个标记线的距离与拉伸后的试样的两个标记线的距离，得到该试样的伸长率，对比例一中得到的伸长率的结果见表1。

表1拉伸后的试样的伸长率测试表

从表1中可以看出，实施例一的偏差率低于对比例一的偏差率，且实施例一的测量更加准确，实施例一的工作效率更高，比对比例一的工作效率提高了65％左右。因此，使用本实用新型实施例提供的金属材料拉伸试验伸长率测量装置辅助测量拉伸后的试样的伸长率不但可以节省人工成本，而且测量结果更加准确，效率更高。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，用于辅助测量拉伸后的试样的伸长率；所述金属材料拉伸试验伸长率测量装置包括底座以及与所述底座滑动连接的多个支撑件；每个所述支撑件背离所述底座的一侧具有凹槽，所述凹槽用于固定所述试样。

2.根据权利要求1所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，所述底座与所述支撑件连接的一侧具有凹陷的滑道，每个所述支撑件与所述底座连接的一侧具有与所述滑道的形状配合的凸起，每个所述支撑件通过所述凸起和所述滑道与所述底座滑动连接。

3.根据权利要求2所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，所述滑道的横截面的形状为梯形，且沿所述底座至所述支撑件的方向，所述滑道的宽度逐渐减少。

4.根据权利要求2所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，所述滑道的形状为倒置的T形形状，所述凸起的形状为T形。

5.根据权利要求1所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，所述底座朝向所述支撑件的表面上具有刻度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，所述多个支撑件包括至少两个第一支撑件和至少两个第二支撑件；所述试样具有至少两个标记线；所述至少两个标记线位于所述试样的断裂缺口的两侧；

当所述金属材料拉伸试验伸长率测量装置上放置有拉伸后的试样时，每个所述第一支撑件与所述试样的端部连接，每个所述第二支撑件固定在相应所述标记线和所述试样的断裂缺口之间。

7.根据权利要求6所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，所述第一支撑件的凹槽的直径大于所述第二支撑件的凹槽的直径。

8.根据权利要求1-5任一项所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，每个所述支撑件的凹槽的轮廓与所述试样的轮廓匹配。

9.根据权利要求1-5任一项所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，每个所述支撑件上均具有贯穿所述支撑件的至少一个螺纹孔，以及与所述至少一个螺纹孔配合连接的螺栓；所述至少一个螺纹孔包括用于将所述支撑件与所述底座固定的第一螺纹孔；和/或，用于将所述试样固定在所述支撑件上的第二螺纹孔；所述第一螺纹孔与所述底座的表面垂直，所述第二螺纹孔与所述支撑件的运动方向垂直。

10.根据权利要求1所述的金属材料拉伸试验伸长率测量装置，其特征在于，每个所述支撑件上均具有设置在相应所述凹槽上的弹性固定层；所述弹性固定层用于固定所述试样；其中，

所述弹性固定层的材质为橡胶或海绵；所述弹性固定层的轮廓与每个所述支撑件的凹槽的轮廓匹配。