[发明专利]薄板拉伸试验件螺纹预紧夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于板厚小于0.8mm的薄板进行高温拉伸试验的夹具，具体涉 及一种薄板自锁型高温拉伸试验夹具。

背景技术

高温拉伸试验是将待检测薄板拉伸试验件与拉伸试验设备连接并升温至试验温度后， 在轴向拉伸载荷下测定材料高温性能的一种试验方法。将待检测薄板拉伸试验件与拉伸试验 设备连接的装置称为薄板拉伸试验件夹具。传统采用挂销式连接的薄板高温拉伸薄板拉伸试 验件夹具的不足之处在于,当薄板拉伸试验件厚度较小时，薄板拉伸试验件夹持段会在销钉 处起皱变形或撕裂，造成试验数据准确性降低,甚至试验结果无效。

在中国专利公开号为CN103674693A公开的一种《薄板高温拉伸试验的夹持模具》 中，薄板拉伸试验模具由镜像对称的一对夹具体、内设的楔形槽、钳块、插销、外框等结构 组成。该夹具虽然解决了传统薄板挂销式高温拉伸夹具容易在薄板拉伸试验件夹持段失稳撕 裂的问题，但仍然存在以下不足之处：

1、该夹具利用夹具与薄板拉伸试验件夹持段的摩擦力，将轴向拉伸载荷传递至薄板拉伸试 验件试验段并进行性能考核。公知的摩擦力大小与其垂直方向的压力成正比，由于两楔形槽 上端处于自由状态，仅靠楔形槽自身重力不能有效预紧楔形槽与夹具体，也就不能提供足够 的正压力和对薄板拉伸试验件足够的摩擦力，这将导致轴向拉伸载荷增大时，薄板拉伸试验 件夹持段从楔形槽中滑出。

2、强化夹具体的外框下部开孔内径略大于薄板拉伸试验件平行段宽度，目的是使其 弧形挂肩与薄板拉伸试验件转接处有足够的面积接触承力。但是，该夹持模具中薄板拉伸试 验件夹持段宽度明显大于强化外框内孔直径，导致薄板拉伸试验件安装困难。同时，薄板拉 伸试验件夹持段与试验段转接处的主要作用是使薄板拉伸试验件试验段与夹持段在拉伸过程 中材料塑性能够更好、平稳的过度，若利用薄板拉伸试验件转接处承力，将导致材料塑性延 展不充分，甚至造成应力集中，使得断裂位置接近转接处，影响到对材料塑性性能的准确判 断。

发明内容

本发明的目的是针对传统挂销式夹具易撕裂薄板拉伸试验件夹持段和现有夹具薄板 拉伸试验件夹持段易滑出、夹具安装困难的不足之处，提供一种结构简单、安装便捷，夹持 更加稳定可靠，采用螺纹预紧自锁的薄板拉伸试验夹具。

本发明采用的技术方案是：一种螺纹预紧自锁的薄板拉伸试验夹具，分为结构相同、 镜像对称的上、下夹具，分别夹持薄板拉伸试验件5的两端。夹具由拉杆1和设置在所述拉 杆端头上，夹持薄板拉伸试验件的楔形块夹头4及其外环套3组成，其特征在于：所述的外 环套制有与所述楔形块夹头形状一致的内锥孔，由两个对称楔形块组成的楔形块夹头4装配 在上述外环套3的内锥孔内，在所述内锥孔大端延伸段制有邻接内螺纹，外环套3邻接内螺 纹通过拉杆2端头的外螺纹将楔形块夹头4预紧自锁在拉杆2上，楔形块夹头在所述外环套 螺纹预紧力作用下预紧楔形块，楔形块夹头4沿所述外环套3内锥孔斜面产生位移，对薄板 拉伸试验件夹持段提供垂直方向正压力和薄板拉伸试验件拉伸方向摩擦力，现拉伸过程中夹 具的自锁功能。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

1.夹持更加稳定可靠。本发明采用与楔形块夹头形状一致的内锥孔外环套，以螺纹锁紧方式 自锁锁紧楔形块，利用薄板拉伸试验件夹持段与楔形块的摩擦力带动楔形块沿外环套内斜面 方向位移形成足够的正压力，产生继续增大的摩擦力来实现楔形块夹具的自锁功能，而且轴 向拉伸载荷越大，夹持越紧，由此实现薄板拉伸试验件夹持段牢固夹持，不会滑出。相较于 传统的销钉连接，能够有效避免因薄板拉伸试验件夹持端的销钉孔开裂或起皱造成的试验结 果无效，亦可有效避免因销钉孔机加工不同心造成的薄板拉伸试验件强度降低。

2.结构简单、安装便捷。本发明将由两个对称楔形块组成的楔形块夹头4装配在外环 套的内锥孔内，楔形块夹头在外环套螺纹预紧力作用下即可预紧楔形块，结构简单、安装便 捷，不需要加工薄板薄板拉伸试验件薄板拉伸试验件夹持段承力孔。可缩短薄板拉伸试验件 加工周期，还可以有效减少薄板拉伸试验件夹持端的宽度，节约试验成本。