CN218927859U - 一种金属板材疲劳试验夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属板材疲劳试验夹具，属于金属板材疲劳强度测试技术领域。该试验夹具包括同轴于拉伸杆的夹具本体，夹具本体上开设有用于安装板状试样的开口槽，开口槽两侧壁的下部穿设有锁紧组件，且开口槽的中心线重合于夹具本体的中心线，所述开口槽内设置有具有导向槽的壳体，导向槽垂直延伸至开口槽的两侧壁，壳体内的两侧对称设置有两个滑移机构，滑移机构包括滑动设置在导向槽内的和限制在导向槽内位移的限位弹簧，底部设置有夹持爪，在限位弹簧作用下，两夹持爪的夹持端相抵接，且抵接点处于夹具本体和拉伸杆的中轴线上。解决适用于不同厚度钢板的夹具在安装过程中存在板状试样和夹具不同轴的技术问题。

Description

一种金属板材疲劳试验夹具

技术领域

本实用新型涉及金属板材疲劳强度测试技术领域，具体的说是一种金属板材疲劳试验夹具。

背景技术

金属应用领域中，随着板材的应用领域逐步增加，并要求板材的韧性越来越好，进而需要对各种厚度的板材进行检测，对检测板材疲劳强度的金属拉伸试验装置，提出了更高的要求。

为了提高夹具的适用范围，中国专利文献CN216247491U，公开了一种用于板形工件的高温拉伸试验夹持装置，采用一种带有安装凹槽的夹具，凹槽内可以安装不同厚度的板状样件，凹槽的两侧壁上开设有安装孔，通过定位螺杆和螺母将板状样件固定安装在夹具上，板状样件和凹槽侧壁之间设置有安装间隙，安装间隙用于安装防止板状样件晃动的垫片。

由于板状样件均为长条状，两头分别安装在对中后的夹具上，安装过程中需要在板状试样两侧安装同样厚度的垫片，且需要对上下夹具同时预紧，否则容易导致板状样件的轴线和夹具不同轴，进而导致试样和拉伸杆的轴线不同轴，不满足国标GB/T26077-2010《金属材料疲劳试验轴向应变控制方法》中试样和拉伸杆的轴线同轴要求，影响拉伸试验的准确性。

实用新型内容

为了防止在金属板材疲劳拉伸试验中，适用于不同厚度钢板的夹具在安装过程中存在板状试样和夹具不同轴的技术问题，本实用新型提供一种金属板材疲劳试验夹具。

本实用新型采用的具体方案为，一种金属板材疲劳试验夹具，包括同轴于拉伸杆的夹具本体，夹具本体上开设有用于安装板状试样的开口槽，开口槽两侧壁的下部穿设有锁紧组件，且开口槽的中心线重合于夹具本体的中心线，所述开口槽内设置有具有导向槽的壳体，导向槽垂直延伸至开口槽的两侧壁，壳体内的两侧对称设置有两个滑移机构，滑移机构包括滑动设置在导向槽内的滑块和限制滑块在导向槽内位移的限位弹簧，滑块底部设置有夹持爪，在限位弹簧作用下，两夹持爪的夹持端相抵接，且抵接点处于夹具本体和拉伸杆的中轴线上。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的一种优化方案，所述限位弹簧位于滑块和开口槽侧壁之间的导向槽内，限位弹簧一端固定在开口槽侧壁上，限位弹簧另一端固定在滑块上。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述滑块靠近开口槽侧壁的端部设置有挡板，限位弹簧位于挡板和壳体之间，且限位弹簧平行于导向槽。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述开口槽的两侧壁上分别开设有供滑块伸缩的伸缩槽，伸缩槽的深度大于滑块在导向槽内的位移。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述限位弹簧内设置有导向杆，壳体上设置有供导向杆滑动的滑动槽，导向杆一端固定在滑块上，导向杆另一端滑动设置在滑动槽内。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述导向槽内固设有垂直于导向槽的对中隔板，对中隔板和夹具本体同轴，两个滑移机构分别位于对中隔板的两侧，且在限位弹簧作用下，两滑块分别抵接于对中隔板的两侧面上。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述滑块的端部设置有按压斜面，两个滑块端部的按压斜面构成开口向上的按压腔，按压腔内设置有按压块，且在按压块下压过程中能够推动两个滑块分别在导向槽内向开口槽的两侧壁移动，带动两夹持爪张开。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述按压块上开设有用于容纳对中隔板的槽。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述壳体上分别开设有供按压块和夹持爪通过的通道。

作为上述金属板材疲劳试验夹具的另一种优化方案，所述供夹持爪通过的通道的宽度大于夹持爪左右移动的最大位移。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1.本实用新型所述金属板材疲劳试验夹具，可满足不同厚度钢板的夹持要求，通过位于壳体内的两侧对称的滑移机构带动两夹持爪先将试样预夹紧，使试样中心线和夹具的中心线及拉杆的轴线重合，然后再通过锁紧组件将试样固定在夹具上，不需要在试样两侧安装锁紧垫片也能保证试样的中心线和拉杆的轴线重合，降低安装难度，提高工作效率；

2.本实用新型所述金属板材疲劳试验夹具的另一实施例，通过在导向槽内设置和夹具中心线重合的居中隔板，居中隔板可对抵接点进行矫正，防止限位弹簧在多次使用后，一侧的限位弹簧弹力大和另一侧限位弹簧弹力小，从而导致夹持爪的抵接点不处于夹具本体和拉伸杆的中轴线上，导致被夹持试样不对中的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图；

图4为滑移机构初始工作状态的放大示意图；

图5为滑移机构夹持状态的放大示意图；

附图中：1、夹具本体，2、试样，3、开口槽，301、伸缩槽，4、锁紧组件，5、壳体，501、导向槽，503、滑动槽，504、通道，6、滑移机构，601、滑块，6011、按压斜面，602、限位弹簧，6021、导向杆，603、夹持爪，7、按压块，8、对中隔板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，本实用新型以下各实施例中未详细记载和公开的部分，均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的现有技术，比如拉伸杆为拉伸试验机的施力部位，夹具本体1为圆柱形，锁紧组件4可为螺杆和螺母，夹具本体1需要定期对中，确保拉伸过程中夹具本体1和拉伸杆同轴，板状试样2为条状。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种金属板材疲劳试验夹具，包括同轴于拉伸杆的圆柱型夹具本体1，夹具本体1上开设有用于安装板状试样2的开口槽3，开口槽3两侧壁的下部穿设有锁紧组件4，锁紧组件4为带螺纹的螺杆和螺母，开口槽3两侧壁的下部和试样2上均开设有供螺杆穿过的通孔，且开口槽3的中心线重合于夹具本体1的中心线，便于夹具本体1对中。先将试样2放置在开口槽3内，螺杆依次穿过开口槽3的左侧壁、试样2和开口槽3的右侧壁，并在试样2两边加装相同数量的垫片，使试样2处于开口槽3的中间位置，确保试样2拉伸时同轴于拉伸杆。

与现有技术不同的是，开口槽3内固定设置有壳体5，壳体5的两端均固定在开口槽3两侧壁上，壳体5内开设有垂直并延伸至开口槽3的两侧壁的导向槽501，壳体5内的两侧对称设置有两个用于带动两夹持爪603夹紧试样2的滑移机构6。滑移机构6包括滑块601和限位弹簧602，滑块601滑动设置在导向槽501内，限位弹簧602和滑块601相连接并限制滑块601在导向槽501内的位移，滑块601底部设置有夹持爪603，在限位弹簧602作用下，两夹持爪603的夹持端相抵接，且抵接点处于夹具本体1和拉伸杆的中轴线上，在滑移机构6作用下，使试样2和拉伸杆同轴，满足国标GB/T26077-2010《金属材料疲劳试验轴向应变控制方法》中试样和拉伸杆的轴线同轴要求。

以上为本实施例的基础方案，为了便于两夹持爪603的夹持端张开和闭合，如图1所示，限位弹簧602位于滑块601和开口槽3侧壁之间的导向槽501内，限位弹簧602平行于导向槽501，限位弹簧602垂直于开口槽3的侧壁，限位弹簧602一端固定在开口槽3侧壁上，限位弹簧602另一端固定在滑块601上。限位弹簧602处于压缩状态，限位弹簧602压缩滑块601向开口槽3的中心移动，在非夹持状态时，两夹持爪603的夹持端直接相抵接，且抵接点位于夹具本体1和拉伸杆的中轴线上。在需要夹持试样2时，滑块601受力向靠近开口槽3两侧壁方向移动，带动两夹持爪603的夹持端张开，用于放置试样2，当试样2放置到位后，松开滑块601，限位弹簧602压缩滑块601向开口槽3的中心移动，带动两夹持爪603的夹持端夹紧试样2，使试样2处于夹具本体1及拉伸杆的中轴线上。

为了保证夹持爪603具有预设的夹持力，限位弹簧602的数量为多根，多根限位弹簧602均布在滑块601的端面上，滑块601的宽带和导向槽501相同，防止滑块601在导向槽501内滑动时，上下移动。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础方案上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图2所示，本实施例公开了另外一种控制两夹持爪603的夹持端张开和闭合的结构，滑块601靠近开口槽3侧壁的端部设置有规则形状的挡板604，挡板604为圆形或正方形，挡板604和滑块601固定连接，且挡板604大于滑块601并部分位于滑块601外侧，限位弹簧602的两端分别固定安装在延伸至滑块601外侧的挡板604和壳体5上，且为了使滑块601受力均匀，使限位弹簧602平行于导向槽501。

以上为本实施例的基础方案，如图2所示，为了使滑块601滑动的平稳和安全性，在开口槽3的两侧壁上分别开设有供滑块601伸缩的伸缩槽301，伸缩槽301的深度大于滑块601在导向槽501内的位移，确保滑块601在极限位置时仍然在伸缩槽301内正常移动。

其中，当挡板604也位于伸缩槽301内时，挡板604的高度和伸缩槽301的宽度相同，挡板604贴合伸缩槽301的顶壁和底壁滑动，保证挡板604左右移动的平稳性。

其中，限位弹簧602内设置有导向杆6021，导向杆6021为光滑杆，壳体5上设置有供导向杆6021滑动的滑动槽503，导向杆6021一端固定在滑块601上，导向杆6021另一端滑动设置在滑动槽503内。

实施例3

本实施例是在实施例1或者实施例2的基础方案上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1或者实施例2相同，改进点在于：如图3、4、5所示，为了防止限位弹簧602长时间使用后，导致一侧滑移机构6的限位弹簧602弹力降低，不能使抵接点处于夹具本体1和拉伸杆的中轴线上，在导向槽501内固设有垂直于导向槽501的对中隔板8，对中隔板8为矩形，其中心线和夹具本体1轴线重合，两个滑移机构6分别位于对中隔板8的两侧，且在限位弹簧602作用下，两滑块601分别抵接于对中隔板8的两侧面上，从而保证两夹持爪603的夹持端相抵接，且抵接点处于夹具本体1和拉伸杆的中轴线上。

如图4所示，中隔板8可以对抵接点进行矫正，使两夹持爪603在对中部位夹紧试样2，当滑移机构6的限位弹簧602弹性降低，在对中隔板8的矫正作用下，两滑块601分别抵接于对中隔板8的两侧面上，从而保证两夹持爪603的夹持端相抵接，且抵接点处于夹具本体1和拉伸杆的中轴线上。但是如果一侧滑移机构6的限位弹簧602失效时，两滑块601分别抵接于对中隔板8的两侧面上时，两夹持爪603的夹持端不能有效抵接，无法有效夹持试样2，此时提醒工作人员需要及时更换限位弹簧602。

如图3、4、5所示，为了便于拨开滑块601，滑块601的端部设置有按压斜面6011，按压斜面6011与水平面的夹角为15度至60度，本实施例中为45度，两个滑块601端部的按压斜面6011构成开口向上的按压腔，按压腔内设置有按压块7，且在按压块7下压过程中能够推动两个滑块601分别在导向槽501内向开口槽3的两侧壁移动，带动两夹持爪603张开。

如图3、5所示，按压块7可为有着和按压斜面6011倾角相同的锥面的锥形块，基于降低了按压块7的质量节约成本的目的，在按压块7上开设有容纳槽。且该槽可防止按压块7在下压过程中和中隔板8相撞。

如图3、4、5所示，为了防止按压块7上移过程中和壳体5相撞，夹持爪603左右移动过程中和壳体5相撞，在壳体5上分别开设有供按压块7和夹持爪603通过的通道504，且供夹持爪603通过的通道504的宽度大于夹持爪603左右移动的最大位移。

Claims (9)

1.一种金属板材疲劳试验夹具，包括同轴于拉伸杆的夹具本体(1)，夹具本体(1)上开设有用于安装板状试样(2)的开口槽(3)，开口槽(3)两侧壁的下部穿设有锁紧组件(4)，且开口槽(3)的中心线重合于夹具本体(1)的中心线，其特征在于：所述开口槽(3)内设置有具有导向槽(501)的壳体(5)，导向槽(501)垂直延伸至开口槽(3)的两侧壁，壳体(5)内的两侧对称设置有两个滑移机构(6)，滑移机构(6)包括滑动设置在导向槽(501)内的滑块(601)和限制滑块(601)在导向槽(501)内位移的限位弹簧(602)，滑块(601)底部设置有夹持爪(603)，在限位弹簧(602)作用下，两夹持爪(603)的夹持端相抵接，且抵接点处于夹具本体(1)和拉伸杆的中轴线上。

2.根据权利要求1所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述限位弹簧(602)位于滑块(601)和开口槽(3)侧壁之间的导向槽(501)内，限位弹簧(602)一端固定在开口槽(3)侧壁上，限位弹簧(602)另一端固定在滑块(601)上。

3.根据权利要求1所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述滑块(601)靠近开口槽(3)侧壁的端部设置有挡板(604)，限位弹簧(602)位于挡板(604)和壳体(5)之间，且限位弹簧(602)平行于导向槽(501)。

4.根据权利要求1所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述开口槽(3)的两侧壁上分别开设有供滑块(601)伸缩的伸缩槽(301)，伸缩槽(301)的深度大于滑块(601)在导向槽(501)内的位移。

5.根据权利要求1所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述限位弹簧(602)内设置有导向杆(6021)，壳体(5)上设置有供导向杆(6021)滑动的滑动槽(503)，导向杆(6021)一端固定在滑块(601)上，导向杆(6021)另一端滑动设置在滑动槽(503)内。

6.根据权利要求1所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述导向槽(501)内固设有垂直于导向槽(501)的对中隔板(8)，对中隔板(8)和夹具本体(1)同轴，两个滑移机构(6)分别位于对中隔板(8)的两侧，且在限位弹簧(602)作用下，两滑块(601)分别抵接于对中隔板(8)的两侧面上。

7.根据权利要求1或6所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述滑块(601)的端部设置有按压斜面(6011)，两个滑块(601)端部的按压斜面(6011)构成开口向上的按压腔，按压腔内设置有按压块(7)，且在按压块(7)下压过程中能够推动两个滑块(601)分别在导向槽(501)内向开口槽(3)的两侧壁移动，带动两夹持爪(603)张开。

8.根据权利要求7所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述按压块(7)上开设有用于容纳对中隔板(8)的槽。

9.根据权利要求7所述金属板材疲劳试验夹具，其特征在于：所述壳体(5)上分别开设有供按压块(7)和夹持爪(603)通过的通道(504)。

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