CN219694737U - 用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于厚度在3MM以下板材的高温试验夹具，包括夹具体，夹具体的一端设有螺纹结构，夹具体的另一端开设有方槽，夹具体设有方槽的侧面各设有第一通孔，夹具体的方槽内设置有定位固定机构，定位固定机构上开设有第二通孔，第一通孔和第二通孔上设有销钉，销钉的直径与第一通孔和第二通孔的直径相同，销钉的长度大于夹具体的外径；与夹具体和定位固定机构通过销钉活动连接，定位固定机构在夹具体方槽内的端面呈径向设置。本板材高温试验夹具解决了板材高温试验的对中问题，以及3mm以下带孔板材试样孔边易变形问题，同时针对3mm以下不同厚度板材都适用，降低成本，提高了效率。

Description

用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具

技术领域

本实用新型属于金属材料高温试验技术领域，涉及一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具。

背景技术

金属材料高温试验主要测试的是金属材料在高温环境下的一项或几项力学性能，常见的包括高温拉伸试验、高温持久试验以及高温蠕变试验。开展试验时需将规定尺寸试样置于试验要求的温度环境下，保温一段时间后对试样施加一定载荷，直至试验规定时间或试样断裂，期间温度不得超出规定范围。其中持久试验一般拥有较长的试验周期，所以试验的稳定性非常关键。

为了保持温度波动以及梯度的要求，高温炉通常具有较大的尺寸；为了节省试样，通常使用较小试样，且标准中有高温炉均温区一般应大于试样工作区长度1.5倍的要求，所以试样与工装的连接一般置于高温炉内。常见的试样类型有板材、棒材两种，棒材可使用螺纹连接，连接稳固；板材一般使用穿销连接。

由于高温试验的特性，连接试样的工装会与试样一起经受长时的高温环境，为保证试验稳定性，通常采用K465、DZ22或DZ125等高温合金制作工装，为了尽可能的降低成本，板材工装通常覆盖尽可能多的尺寸，比如使用一副0mm～6mm的工装就可在理论上同时满足6mm以下厚度板材的要求。

但此种理想化的设计在实际生产过程中会有以下不足：

1.试样厚度与工装最大厚度不匹配，导致试样的同轴度无法保证，试样越薄，同轴度越无法保证，对试验的影响也越大；

2.对于较厚板材，工装设计合理的情况下，一般不存在问题，但对于较薄板材，如3mm以下板材，存在由于设计不合理导致的销孔部分先发生侧向变形损坏的情况，导致试验无效，对于高温持久试验这种长周期的试验，一旦试验无效，将大大影响生产进度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，以解决上述背景技术中提出的销孔部分侧向变形导致实验失败的问题和板材试样无法对中的问题。

本实用新型所采用的技术方案是用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，包括夹具体，夹具体的一端设有螺纹结构，夹具体的另一端开设有方槽，夹具体设有方槽的侧面各设有第一通孔，夹具体的方槽内设置有定位固定机构，定位固定机构上开设有第二通孔，第一通孔和第二通孔上设有销钉，销钉的直径与第一通孔和第二通孔的直径相同，销钉的长度大于夹具体的外径；与夹具体和定位固定机构通过销钉活动连接，定位固定机构在夹具体方槽内的端面呈径向设置。

本实用新型的特点还在于：

定位固定机构包括定位块和垫块，定位块的一侧开设有V形槽，V形槽的侧面开有对称的U形槽，U形槽的开孔直径大于第一通孔和第二通孔的直径；垫块为楔形，垫块的一侧设有斜面，垫块的斜面角度与定位块的V型槽斜面角度相同，垫块上开设有第二通孔，夹具体和垫块通过销钉活动连接。

垫块设置有两个，两个垫块的一侧均设有斜面，两个垫块的侧面开设有第二通孔，两个垫块的结构呈水平对称，两个垫块所形成的斜面角度与定位块的V型槽斜面角度相同。

定位块上V形槽的开设方向与夹具体上方槽的开设方向一致。

夹具还包括锁紧块，锁紧块为方形体，锁紧块的一侧为斜面，锁紧块的厚度小于夹具体的方槽宽度，夹具体的方槽端面设有斜面，锁紧块的斜面与夹具体上的斜面相适配；锁紧块在夹具体方槽内的端面呈径向设置，锁紧块与夹具体通过斜面滑动配合。

夹具体为圆柱结构，方槽沿夹具体的轴向开设。

销钉为圆锥销，第一通孔和第二通孔上的开孔大小与圆锥销相匹配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果具有如下：

1.通过夹具体、锁紧块、定位块、垫块、销钉的配合，对于3mm以下板材试样，正确装配后，向下按压定位块，使两楔形的垫块同时向中间移动，将试样定位夹具中间，同时施加横向约束，防止试样在试验过程中出现侧向变形，导致试验失败；

2.夹具体采用螺纹接头设计，可设计不同尺寸螺纹以匹配不同品牌、不同型号的试验机；

3.适用于现有的高温试验，其他需要在有限空间内满足板材对中，同时施加侧向约束的情况都适用；

4.通过各部件配合，可同时实现板材试样对中以及防止试样侧向变形的需求；

5.夹具可以通过多个锁紧块进行调整，锁紧块分别用于0～1.5mm厚试样与1.5～3.0mm试样，满足3mm以下所有厚度板材的要求；

6.夹具设计紧凑，安装拆卸方便，在满足试验要求的同时兼顾了使用便利性。

附图说明

图1是本实用新型的用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具的结构示意图；

图2是本实用新型的用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具的分解图。

图中，1.夹具体，2.定位固定机构，21.定位块，22.垫块，3.鞘钉，4.锁紧块。

具体实施方式

下面将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进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型的用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，包括夹具体1、锁紧块4、定位固定机构2、销钉3组成；其中，定位固定机构2包括定位块21和垫块22。本实施例中，采用两个垫块22。

如图1所示，夹具体1为圆柱体结构，上端设有螺纹，通过螺纹与试验机直接相连，下端为一方槽，方槽两侧有两对称的第一通孔，用于连接销钉3，方槽底部有斜面，其倾斜角度与楔形的垫块22斜面相同，可通过调整锁紧块4的位置限定定位块21的位置。

为满足实际的作业需求，可以配设多个高度不同的锁紧块4，使用不同锁紧块4可满足不同范围厚度试样需求。本实施例中锁紧块4设置有两个，高度分别是1.5mm和3mm。锁紧块4含有一侧斜面，斜面角度均与夹具体1方槽底部斜面相同，其对称面为平面，斜面与夹具体1方槽底部斜面滑动配合，对应平面紧贴定位块21。

定位块21上端为一平面，与锁紧块4相接，下端为一V型槽，斜面角度与楔形的垫块22斜面角度相同，垫块22可沿定位块21的V型槽内壁滑动，V型槽底部为一U型方槽，V型槽的两侧面分别开有U型槽，槽底部为一半圆，其直径与销钉3相同，定位块21在销钉3上方上下移动。

本实施例中的两个垫块22完全相同，一侧有斜面，斜面角度与定位块21的V型槽斜面角度相同，正面中心偏下位置有第二通孔，孔径与销钉直径相同，第二通孔的位置在垫块22左右中间，与斜面与平面的交线相切。

销钉3用于连接试样与夹具体1，销钉3直径与试样夹持端的第一通孔孔径相同，长度大于夹具体1的外径，为试验力的传递装置。销钉3可以采用圆锥销，相应地，第一通孔和第二通孔上的开孔大小与圆锥销相匹配。这是因为试验夹具需要多次拆装，需要减少因拆装对精度的影响，而圆锥销具有自锁性好、定位精度高、安装方便的优点，多次装拆对定位精度的影响较小。

锁紧块4、定位块21、垫块22只提供板材试样孔周的横向约束，以及辅助对中的作用，不作为试验力的传递装置，试验力传递装置为夹具体1以及销钉3。

带孔板材两端分别安装一组板材高温试验夹具，板材夹持端左右两侧分别与垫块22紧密贴合，同时由销钉3固定在夹具体1内部，保持两楔形面向上，与定位块21滑动配合，定位块21上方与锁紧块4相接。板材高温试验夹具作为一个整体与试验机连接。

本实用新型的试验夹具作业方法具体如下：

S1：在试样一端两侧分别放置垫块22，斜面朝外；

S2：将S1中试样与垫块22一起由销钉3连接在夹具体1内部，保证垫块22的斜面朝斜上方向；

S3：将定位块21的V型槽朝下嵌入夹具体1与垫块22之间；

S4：调整定位块21位置，使垫块22紧贴于试样两侧，对试样施加一定横向约束；

S5：使用锁紧块4推入定位块21与夹具体1之间，限制定位块21移动；

S6：在试样另一端执行S1～S5的操作，并将夹具连接至试验机上，开始试验。

本实用新型的试验夹具将夹具体1通过螺纹与试验机连接，然后将两垫块22与试样一起，使用销钉3将其连入夹具体1内，两垫块22分别位于试样销孔的两侧，最大面紧贴试样，楔形面指向试样长度中心；使用定位块21从斜上方与楔形垫块22接触，定位块21内侧两斜面与垫块22外侧两斜面接触，向销钉3方向按压，使垫块22与试样、定位块21与垫块22之间紧密接触，此时，试样中轴线将于夹具体1中轴线重合，试样同轴可以保证；最后，根据试样实际厚度选用合适的锁紧块4，使用锁紧块4插入定位块21与夹具体1之间，用力向里按压，定位块21将被迫向销钉3方向移动，同时定位块21通过两斜面使得两垫块22贴紧试样，锁紧块4可防止定位块21向上窜动，间接保证了垫块22对试样的侧向约束。此套夹具，起到试验力传递作用的为销钉3，定位块21以及楔形垫块22仅仅作为辅助对中装置并提供一定的侧向约束，本身不受力，故运行相对稳定。

本板材高温试验夹具解决了板材高温试验的对中问题，以及3mm以下带孔板材试样孔边易变形问题，同时针对3mm以下不同厚度板材都适用，降低成本，提高了效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (7)

1.用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，包括夹具体(1)，所述夹具体(1)的一端设有螺纹结构，所述夹具体(1)的另一端开设有方槽，所述夹具体(1)设有方槽的侧面各设有第一通孔，所述夹具体(1)的方槽内设置有定位固定机构(2)，所述定位固定机构(2)上开设有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔上设有销钉(3)，所述销钉(3)的直径与第一通孔和第二通孔的直径相同，所述销钉(3)的长度大于夹具体(1)的外径；与夹具体(1)和定位固定机构(2)通过销钉(3)活动连接，所述定位固定机构(2)在夹具体(1)方槽内的端面呈径向设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述定位固定机构(2)包括定位块(21)和垫块(22)，所述定位块(21)的一侧开设有V形槽，所述V形槽的侧面开有对称的U形槽，所述U形槽的开孔直径大于第一通孔和第二通孔的直径；所述垫块(22)为楔形，所述垫块(22)的一侧设有斜面，所述垫块(22)的斜面角度与定位块(21)的V型槽斜面角度相同，所述垫块(22)上开设有第二通孔，所述夹具体(1)和垫块(22)通过销钉(3)活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述垫块(22)设置有两个，两个所述垫块(22)的一侧均设有斜面，两个所述垫块(22)的侧面开设有第二通孔，两个所述垫块(22)的结构呈水平对称，两个所述垫块(22)所形成的斜面角度与定位块(21)的V型槽斜面角度相同。

4.根据权利要求2所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述定位块(21)上V形槽的开设方向与夹具体(1)上方槽的开设方向一致。

5.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述夹具还包括锁紧块(4)，所述锁紧块(4)为方形体，所述锁紧块(4)的一侧为斜面，所述锁紧块(4)的厚度小于夹具体(1)的方槽宽度，所述夹具体(1)的方槽端面设有斜面，所述锁紧块(4)的斜面与夹具体(1)上的斜面相适配；所述锁紧块(4)在夹具体(1)方槽内的端面呈径向设置，所述锁紧块(4)与夹具体(1)通过斜面滑动配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述夹具体(1)为圆柱结构，所述方槽沿夹具体(1)的轴向开设。

7.根据权利要求1所述的一种用于厚度在3mm以下板材的高温试验夹具，其特征在于，所述销钉(3)为圆锥销，所述第一通孔和第二通孔上的开孔大小与圆锥销相匹配。