專利名稱：一種簡易薄形金屬試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及材料領(lǐng)域的材料試驗(yàn)裝置，特別是涉及對薄形金屬材料試樣拉伸性能的一種試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
金屬材料受力超過彈性極限后會(huì)發(fā)生塑性變形，不但外觀和尺寸發(fā)生改變，而且 材料的內(nèi)部組織和各種性能(如硬度、電阻率、熱導(dǎo)率等)也將發(fā)生變化。冷變形程度對再 結(jié)晶后晶粒的大小有很大的影響，而晶粒大小對材料性能將產(chǎn)生重要的影響。對材料而言 得到特別粗大晶粒時(shí)的變形度稱為臨界變形度，一般金屬的臨界變形度約為2% -10%。在 生產(chǎn)實(shí)踐中往往不希望得到粗大的晶粒，而要求細(xì)的晶粒，由于臨界變形度的存在要求金 屬在受力時(shí)應(yīng)當(dāng)避開臨界變形度，以免惡化工件性能，因此要求有專門的設(shè)備測量金屬材 料的臨界變形度。臨界變形度通常是測一組材料不同的變形度，然后計(jì)算再結(jié)晶后的單位 面積中的晶粒數(shù)，得到某一材料的臨界變形度?，F(xiàn)有技術(shù)測量材料的變形度在電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，雖然能夠由此得到比 較精確的測試結(jié)果，但是在通常的使用中還是存在一定的局限和不足，主要是①占用場地 較大、設(shè)備投資昂貴，試驗(yàn)機(jī)最便宜的也要10萬元以上；②載荷傳感器容量過大，對于金 屬薄板材所需的拉力在200N到1000N左右，需用1000N的傳感器即可，而目前測試設(shè)備配 置的傳感器容量為20KN、100KN，過大的傳感器容量反而影響測試的精度；③引伸計(jì)標(biāo)距為 25mm和50mm，實(shí)際用的標(biāo)距為100mm，如不裝引伸計(jì)則影響測量的精度，加裝引伸計(jì)既麻煩 又多化錢；④裝拆不方便，在試驗(yàn)機(jī)上試驗(yàn)很難一次拉到所需的變形度，需多次拆裝，才能 成功，要將試樣從夾頭上拆下來，必須先反向運(yùn)行，卸去載荷，如此這般很費(fèi)時(shí)，影響測試工 作效率。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的擬克服現(xiàn)有技術(shù)電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)的不足，提供一種操作方 便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)的小型拉伸材料試驗(yàn)機(jī)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種簡易薄形金屬試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，在試驗(yàn)機(jī)平臺的兩端分別設(shè)置 一塊固定板和一塊固定臺，在固定板上開設(shè)一螺孔，在螺孔(3a)中旋入螺桿，螺桿的外端 配置轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，螺桿的內(nèi)端連接一滑塊；滑塊和固定臺上相向分別開設(shè)一個(gè)口部小內(nèi)側(cè)大的梯形槽口，在梯形槽口內(nèi)置入 兩塊直角楔塊，兩楔塊的直角邊相向合并，楔塊的斜邊與梯形槽口兩側(cè)面相貼；在平臺上固定一百分表，百分表的頂針垂直抵住滑塊的移動(dòng)端面，在平臺面上，在 固定板和固定臺之間標(biāo)刻顯示長度的標(biāo)尺。進(jìn)一步，所述楔塊的直角邊為鋸齒滾花邊。進(jìn)一步，所述楔塊的斜邊與平臺的中心軸線夾角為30至45度。[0011]進(jìn)一步，所述梯形槽外側(cè)開口部寬度為16至26毫米。進(jìn)一步，所述梯形槽的高度為30至44毫米。進(jìn)一步，測試平臺的長度刻度為150至220毫米。本實(shí)用新型專利是一個(gè)實(shí)用的小型帶材拉伸測試裝置，達(dá)到測量變形度的目的， 同時(shí)克服在電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸的不足之處。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，在楔 塊與楔塊之間放試樣，接觸面用滾花紋，以增加楔塊與試樣間的摩擦系數(shù)，夾持牢固?；瑝K 之間的最大位移可達(dá)至220毫米，恰好滿足了一般試樣的要求，試樣厚度一般小于Imm ；所 述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由手柄和螺桿副組成，所述的螺桿副可采用絲杠機(jī)構(gòu)，順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手 柄，可帶動(dòng)滑塊移動(dòng)，螺桿長度一般為60至90毫米；在裝置平臺的底面外緣有刻度尺，從0 開始標(biāo)到150至220毫米，在平臺近牽引機(jī)構(gòu)處裝有百分表，頂針頂著滑塊端面，當(dāng)滑塊移 動(dòng)時(shí)，百分表的指針會(huì)發(fā)生變化，百分表的一圈是1mm，分成100小格，精度是0.01mm，根據(jù) 百分表的讀數(shù)，可以判斷拉伸的距離(即變形量)，試樣長度范圍為160-200mm。當(dāng)試樣被夾持在夾持機(jī)構(gòu)的兩楔塊的直角邊之間，旋轉(zhuǎn)手柄，滑塊和固定臺之間 距離加大，楔梯形槽口兩側(cè)斜面的分力提供了楔塊兩直角面上的正壓力，夾緊試樣，直角邊 上鋸齒滾花邊提高了夾持的摩擦力和夾持牢度，不易脫落和滑出，旋轉(zhuǎn)螺桿，觀看試樣的變 化情況直至斷裂的臨界位置，確認(rèn)百分表的數(shù)值，然后計(jì)算出試樣的材料變形度。本裝置卸載試樣方便，卸載時(shí)只需將手柄逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)即可，前后不過1、2秒鐘時(shí) 間，如在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，卸載是有個(gè)過程的，最快也要近1分鐘，再則一般測量變形度， 需測一組變形度，同一變形度又需要測幾個(gè)試樣，一個(gè)變形度需要反復(fù)數(shù)次，這樣本裝置的 裝拆時(shí)間優(yōu)勢就明顯顯現(xiàn)出來了。本裝置的最大好處是測量那些抗拉強(qiáng)度低的材料。如鋁片等的變形度，也即使用 的拉力比較小的材料，如100N-200N的力，這不是一般以拉大噸位的電子萬能材料試驗(yàn)機(jī) 的合理測試范圍。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，整套裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、裝拆方便、易 于操作，便于很好地控制變形度，提高使用效率。本專利裝置能達(dá)到使用要求，克服了電子 萬能材料試驗(yàn)機(jī)測變形度的不足，結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用，花費(fèi)不多，成本500元左右，僅是材料試 驗(yàn)機(jī)花費(fèi)的幾百分之一，且不受有無大型試驗(yàn)機(jī)的限制，能方便達(dá)到測量變形度，計(jì)算臨界 變形度的目的。特別適用于抗拉強(qiáng)度低的材料測試用，且測試量大，要求測試快的場合使 用。

圖1是本實(shí)用新型簡易薄形金屬試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)的一種實(shí)施方式的主視結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型梯形槽口、楔塊夾持試樣幾個(gè)部件的局部放大結(jié)構(gòu)視圖，其中 顯示楔塊直角邊為鋸齒滾花邊形狀。圖中，1手柄，2螺桿，3固定板，3a螺孔，4滑塊，5百分表，6滑槽，7固定臺，8平臺， 9a梯形槽口，9b楔塊，10標(biāo)尺，G試樣。(五)具體實(shí)施方法[0024]
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明一種簡易薄形金屬試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)，在試驗(yàn)機(jī)平臺8的兩端分別設(shè)置一塊固定板 3和一塊固定臺7，在固定板3上開設(shè)一螺孔3a，在螺孔3a中旋入螺桿2，螺桿2的外端配 置轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，螺桿2的內(nèi)端連接一滑塊4 ；滑塊4和固定臺7上相向分別開設(shè)一個(gè)口部小內(nèi)側(cè)大的倒梯形槽口 9a，在梯形槽口 9a內(nèi)置入兩塊直角楔塊9b，兩楔塊9b的直角邊相向合并，楔塊9b的斜邊與梯形槽口 9a 兩側(cè)面相貼；在平臺8上固定一百分表5，百分表5的頂針垂直抵住滑塊4的移動(dòng)端面，在平臺 8面上，在固定板3和固定臺7之間標(biāo)刻顯示長度的標(biāo)尺10。標(biāo)尺10的長度為180毫米，螺桿2的螺距為1毫米。楔塊9b的直角邊為鋸齒滾花邊，利于楔塊9b的直角邊提供較強(qiáng)的摩擦力夾持試 樣G。楔塊9b的斜邊與平臺8的中心軸線夾角為30度，如此角度既利于夾持試樣G，又 便于旋轉(zhuǎn)手柄1拉緊滑塊4。梯形槽口 9a外側(cè)開口部寬度為22毫米，梯形槽口 9a的梯形高度為36毫米。如 此結(jié)構(gòu)和尺寸既便于夾持試樣G，又利于操作手柄1拉緊滑塊4。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、裝拆方便、易于操作，能方便達(dá)到測量變形度，計(jì)算臨 界變形度的目的，適合用于抗拉強(qiáng)度低的材料，且測試量大，要求測試快的場合使用。
權(quán)利要求一種簡易薄形金屬試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于在試驗(yàn)機(jī)平臺(8)的兩端分別設(shè)置一塊固定板(3)和一塊固定臺(7)，在固定板(3)上開設(shè)一螺孔(3a)，在螺孔(3a)中旋入螺桿(2)，螺桿(2)的外端配置轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(1)，螺桿(2)的內(nèi)端連接一滑塊(4)；滑塊(4)和固定臺(7)上相向分別開設(shè)一個(gè)口部小內(nèi)側(cè)大的梯形槽口(9a)，在梯形槽口(9a)內(nèi)置入兩塊直角楔塊(9b)，兩楔塊(9b)的直角邊相向合并，楔塊(9b)的斜邊與梯形槽口(9a)兩側(cè)面相貼；在平臺(8)上固定一百分表(5)，百分表(5)的頂針垂直抵住滑塊(4)的移動(dòng)端面，在平臺(8)面上，在固定板(3)和固定臺(7)之間標(biāo)刻顯示長度的標(biāo)尺(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述拉伸試驗(yàn)裝機(jī)，其特征在于所述標(biāo)尺(10)的長度為150至220 毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述拉伸試驗(yàn)裝機(jī)，其特征在于所述楔塊(9b)的直角邊為鋸齒滾花邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述拉伸試驗(yàn)裝機(jī)，其特征在于所述楔塊(9b)的斜邊與平臺(8)的 中心軸線夾角為30至45度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述拉伸試驗(yàn)裝機(jī)，其特征在于所述梯形槽口(9a)外側(cè)開口部寬度 為16至26毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述拉伸試驗(yàn)裝機(jī)，其特征在于所述梯形槽口(9a)的梯形高度為 30至44毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對薄形金屬材料試樣拉伸性能的一種試驗(yàn)裝置。一種簡易薄形金屬試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)，在試驗(yàn)機(jī)平臺(8)的兩端分別設(shè)置一塊固定板(3)和一塊固定臺(7)，在固定板(3)上開設(shè)一螺孔(3a)，在螺孔(3a)中旋入螺桿(2)，螺桿(2)的外端配置轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(1)，螺桿(2)的內(nèi)端連接一滑塊(4)；滑塊(4)和固定臺(7)上相向分別開設(shè)梯形槽口(9a)，在梯形槽口(9a)內(nèi)置入兩塊直角楔塊(9b)，兩楔塊(9b)的直角邊相向合并，楔塊(9b)的斜邊與梯形槽口(9a)兩側(cè)面相貼；在平臺(8)上固定一百分表(5)，在平臺(8)面上標(biāo)刻顯示長度的標(biāo)尺(10)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、裝拆方便、易于操作，能方便達(dá)到測量變形度，計(jì)算臨界變形度的目的，適合用于抗拉強(qiáng)度低的材料，且測試量大，要求測試快的場合使用。
文檔編號G01N3/08GK201555767SQ20092021196
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者冷培榆 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)