專利名稱：一種拉伸試樣的齒塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種拉伸試樣的夾緊裝置，尤其涉及一種拉伸試樣的夾 緊齒塊。
背景技術(shù)：
拉伸試驗(yàn)指對(duì)裝夾在活動(dòng)橫梁與固定橫梁間的試樣提供軸向載荷，并實(shí) 時(shí)測(cè)定載荷與試樣標(biāo)距變形關(guān)系的技術(shù)，屬于評(píng)價(jià)金屬材料機(jī)械性能優(yōu)劣的 基本手段之一。因此，確保試樣在試驗(yàn)過程中的軸向?qū)χ行砸约拜d荷向試樣 加載部的有效傳遞是實(shí)施拉伸試驗(yàn)的關(guān)鍵。隨著機(jī)電、控制技術(shù)的發(fā)展，拉 伸試驗(yàn)機(jī)的程控化、自動(dòng)化程度愈來愈高，然而試樣夾持系統(tǒng)由于原理較為 簡(jiǎn)單，因而鮮有根本性的改變。采用氣動(dòng)或液壓作為傳動(dòng)介質(zhì)、楔形或平推 夾具夾持方式的錐突面齒塊依然是目前拉伸試驗(yàn)機(jī)夾持系統(tǒng)的主流配置。其 中針對(duì)啞鈴狀矩形薄板拉伸試樣，平推式氣動(dòng)夾具對(duì)試樣不產(chǎn)生初始反向力， 并具有成本低廉，對(duì)環(huán)境影響低的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。隨著冶金產(chǎn)品研發(fā)的多樣化，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板(如雙相鋼、不銹鋼等)及 其涂鍍產(chǎn)品，以及熱軋后酸洗鋼板，均在汽車、家電類冷加工成形領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這些產(chǎn)品的軋制規(guī)格基本處于0.6-3mra范圍，因而根據(jù)GB/T 228國家標(biāo)準(zhǔn)需制備其啞鈴狀矩形拉伸試樣開展拉伸試驗(yàn)，如圖1所示，r 為肩部，2'為加載部，3'為夾持部。由于這些產(chǎn)品強(qiáng)度高、試樣表面或硬 而光滑、或存在氧化皮等情形，因此采用平推式夾具經(jīng)常在加載初期發(fā)生齒 面與試樣打滑無法加載的情況，甚至在試驗(yàn)進(jìn)行至彈性段末試樣即將塑性形 變時(shí)打滑，造成試樣報(bào)廢，極大影響了試驗(yàn)的效率，降低了指標(biāo)測(cè)試的準(zhǔn)確 性。為改善平推式夾具齒面與試樣間的工作狀態(tài),尤其是增大夾持靜摩擦力， 可以使用發(fā)明專利200510089800. 6公開的一種"壓紋裝置"。即將試樣兩夾 持部裝載在"壓紋裝置"上下各一的壓紋輥與支撐輥之間，通過機(jī)械擠壓的
方式在夾持部表面形成壓紋，增強(qiáng)了拉伸試驗(yàn)時(shí)齒面與試樣的接觸力。然而 采用這種方式需將拉伸試驗(yàn)分割為試樣壓紋與試樣裝夾兩階段，影響了批量 試驗(yàn)的周期。更為重要的是，壓紋效果隨試樣材質(zhì)及厚度規(guī)格影響顯著，偏 軟光潔試樣的壓紋條件顯然不適用于偏硬且存在氧化皮的試樣，因此釆用壓 紋的方式只是改善了平推式齒塊的工作狀態(tài)，并不能從根本上避免因摩擦力 不足造成的打滑現(xiàn)象。此外，發(fā)明專利200310113373. 1公開的"一種用于非金屬材料拉伸力學(xué) 性能測(cè)試的拉伸夾具"避免了齒面與試樣的直接接觸，而是將圖l所示試樣 的從肩部連同夾持部一起置于夾具的凹嵌式整體裝夾槽內(nèi)，通過試樣肩部直 接受力的方式傳遞拉伸載荷。這種裝夾方式對(duì)試樣加工的要求較高，需保證 試樣的軸對(duì)稱性與肩部過渡弧的光潔度，以避免因?qū)ΨQ性差造成的試樣加載 時(shí)偏折或因肩部應(yīng)力集中而破斷，加大了拉伸試樣的制作成本。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種拉伸試樣的齒塊，該齒塊能避免由于接觸 力小造成的打滑現(xiàn)象，便于試樣對(duì)中，減少拉伸試樣的制作成本。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種拉伸試樣的齒塊，包括兩對(duì)齒塊，齒塊表面設(shè)有若干凸起；每對(duì)齒 塊中， 一個(gè)齒塊至少開有一個(gè)凹槽，另一個(gè)齒塊至少設(shè)有一個(gè)與之相匹配的 凸銷。優(yōu)選地，所述凹槽為圓孔狀，凸銷為圓柱狀。優(yōu)選地，所述凹槽和凸銷的數(shù)量為兩對(duì)，豎向排列在齒塊上。優(yōu)選地，所述凸銷通過螺紋連接固定在齒面上。優(yōu)選地，所述凸銷通過配合固定在齒面預(yù)留的安裝槽孔內(nèi)。優(yōu)選地，所述齒塊表面的凸起為錐形凸起。本實(shí)用新型由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以 下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果避免了因摩擦力不足造成的打滑現(xiàn)象，通過齒塊對(duì)拉 伸試樣的咬合以及拉銷固定的方式，提高了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

圖l為拉伸試樣的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的夾緊齒塊主視圖；圖3為圖2的A向視圖；圖4為圖2的B向視圖；圖5為應(yīng)用于本實(shí)用新型的拉伸試樣示意圖；圖6為本實(shí)用新型的裝配示意圖；圖7為本實(shí)用新型齒塊與拉伸試樣的裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2， 3， 4所示，本裝置由配套的兩對(duì)齒塊1與齒塊2構(gòu)成。齒塊1 與齒塊2的表面分布有細(xì)密的錐形小齒，即為錐形凸起面5。在具體實(shí)施中， 可在齒塊對(duì)表面采用任意形狀的若干凸起，只要能產(chǎn)生足夠大的靜摩擦力即 可。其中在齒塊1齒面中央開有一個(gè)圓孔狀凹槽3，在齒塊2齒面中央有一 個(gè)與之相匹配的圓柱狀凸銷4，凸銷4可以通過螺紋連接的方式固定在齒面 上，也可以通過熱裝配的方式緊固在齒面預(yù)留的安裝孔槽內(nèi)。凹槽與凸銷的 幾何尺寸密切配合，使齒塊1和齒塊2齒面完全接觸。也可在齒塊l齒面上 開出一對(duì)豎排圓孔狀凹槽，在齒塊2齒面上有一對(duì)與之相匹配的豎排圓柱狀 凸銷，作為拉銷固定采用此種方式更加高效。與上述齒塊配套的啞鈴狀矩形拉伸試樣6如圖1、5所示，試樣夾持部3' 兩端各開有一個(gè)銷孔7，夾持時(shí)齒塊2圓柱狀凸銷4穿過試樣銷孔7進(jìn)入齒 塊1圓孔狀凹槽3 (見圖2)，三者密切配合。也可在試樣夾持部3'兩端各 開出一對(duì)豎排銷孔，與齒塊l上的一對(duì)豎排凹槽和齒塊2上的一對(duì)豎排凸銷 配合，形成更高效的拉銷固定。通過上述齒塊與試樣設(shè)計(jì)，同時(shí)具備了齒塊咬合試樣與拉銷固定兩種模 式。當(dāng)拉伸試樣6表面狀態(tài)合適時(shí)，齒塊1和齒塊2通過表面分布的細(xì)密的 錐形小齒，即錐形凸起面5與拉伸試樣6的加載部2'的靜摩力傳遞軸向載 荷。當(dāng)拉伸試樣6由于表面質(zhì)量影響與齒塊1和齒塊2的靜摩擦力而發(fā)生打 滑傾向時(shí)，凸銷4與銷孔7間的配合可以同時(shí)提供有效的夾持載荷，確保拉 伸試樣6固定在夾具中。實(shí)際使用時(shí)，夾持系統(tǒng)上成組的齒塊凸銷，亦可成 為拉伸試樣6裝載時(shí)的定位銷，輔助拉伸試樣6初始化裝夾。
本實(shí)用新型的裝配過程如下圖6、 7所示為本實(shí)施例提及的齒塊、試樣與典型的氣動(dòng)平推式夾具系統(tǒng) 的裝配示意圖。將配套的兩對(duì)齒塊1與齒塊2分別裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)固定橫梁 8與活動(dòng)橫梁9的夾具中。工作時(shí)，先調(diào)節(jié)固定橫梁8與活動(dòng)橫梁9之間的 距離，使兩個(gè)齒塊2的凸銷4與拉伸試樣6的加載部2'兩端的銷孔7掛接。 然后閉合上下夾具，使齒塊1的凹槽3與齒塊2的凸銷4鍵合且齒面均咬合 拉伸試樣6，由此裝夾完畢。試驗(yàn)時(shí)，活動(dòng)橫梁9與固定橫梁8分離，夾具 通過齒面與凸銷同時(shí)對(duì)試樣提供夾持力，防止加載過程中拉伸試樣6打滑。 當(dāng)拉伸試樣6拉斷后，活動(dòng)橫梁9復(fù)位，下一根同組試樣可方便地掛接在上 下夾具齒塊凸銷間，使凸銷同時(shí)具備定位銷的功能。
權(quán)利要求1.一種拉伸試樣的齒塊，包括兩對(duì)齒塊，其特征在于齒塊表面設(shè)有若干凸起；每對(duì)齒塊中，一個(gè)齒塊至少開有一個(gè)凹槽，另一個(gè)齒塊至少設(shè)有一個(gè)與之相匹配的凸銷。
2. 如權(quán)利要求1所述的拉伸試樣的齒塊，其特征在于所述齒塊對(duì)中一個(gè)齒 塊開有一個(gè)凹槽，另一個(gè)齒塊設(shè)有一個(gè)與之相匹配的凸銷。
3. 如權(quán)利要求1所述的拉伸試樣的齒塊，其特征在于所述齒塊對(duì)中一個(gè)齒 塊開有一對(duì)豎排凹槽，另一個(gè)齒塊設(shè)有一對(duì)與之相匹配的豎排凸銷。
4. 如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的拉伸試樣的齒塊，其特征在于所述凹 槽為圓孔狀，凸銷為圓柱狀。
5. 如權(quán)利要求4所述的拉伸試樣的齒塊，其特征在于所述齒塊表面的凸起 為錐形凸起。
6. 如權(quán)利要求5所述的拉伸試樣的齒塊，其特征在于所述凸銷通過螺紋連 接固定在齒面上。
7. 如權(quán)利要求5所述的拉伸試樣的齒塊，其特征在于所述凸銷通過過盈配 合固定在齒面預(yù)留的安裝槽孔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種拉伸試樣的齒塊，包括兩對(duì)齒塊，齒塊表面設(shè)有若干凸起；每對(duì)齒塊中，一個(gè)齒塊至少開有一個(gè)凹槽，另一個(gè)齒塊至少設(shè)有一個(gè)與之相匹配的凸銷。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于試樣對(duì)中，避免了由于接觸力小造成的打滑現(xiàn)象，減少了拉伸試樣的制作成本。
文檔編號(hào)G01N3/04GK201047817SQ20072006879
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者孫國強(qiáng), 健 方 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司