一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及材料領(lǐng)域，具體的是高溫拉伸試驗(yàn)中，用于測(cè)試高塑性金屬材料拉伸性能的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超塑性是指材料在一定的內(nèi)部和外部條件下，呈現(xiàn)出異常低的流變應(yīng)力，異常高的流變性能的現(xiàn)象。超塑性的特點(diǎn)是有大的延伸率、無(wú)縮徑、小應(yīng)力、易成型。超塑性材料在航空航天、汽車等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。然而在對(duì)超塑性材料進(jìn)行高溫拉伸性能的測(cè)試中，常規(guī)高溫拉伸夾具難以滿足超塑性金屬試樣對(duì)夾具拉伸密封行程的要求。試驗(yàn)中高溫拉伸夾具一旦超出真空密封范圍，夾具與試樣會(huì)嚴(yán)重氧化，并導(dǎo)致造成真空系統(tǒng)損壞。為此需要在滿足測(cè)試要求的前提下盡量縮短試樣的拉伸行程，保證試驗(yàn)中試樣變形行程不超出高溫爐的真空密封范圍，解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，實(shí)現(xiàn)對(duì)超塑性材料高溫拉伸性能指標(biāo)的測(cè)試。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種用于超塑性金屬高溫拉伸性能測(cè)試的技術(shù)方案，該方案解決了使用常規(guī)夾具難以保證高溫拉伸試驗(yàn)中，高溫拉伸爐真空密封行程不夠的具體問題，既能保證夾持可靠滿足試樣的測(cè)試需求，又能達(dá)到試樣在高溫爐內(nèi)的拉伸變形不超出真空密封行程的效果。
[0004]—種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，包括結(jié)構(gòu)一樣的兩套夾座和墊塊，該夾座包括夾頭座和夾頭帽。
[0005]所述夾頭帽沿著中心軸線為中空結(jié)構(gòu)，從夾頭帽內(nèi)從一端到另一端設(shè)置有內(nèi)沉孔臺(tái)階，內(nèi)沉孔臺(tái)階上端到夾頭帽的端部的內(nèi)壁上設(shè)置有螺紋。
[0006]所述夾頭座外表面設(shè)置有外螺紋與夾頭帽的內(nèi)螺紋相嚙合，夾頭座沿著中心軸線設(shè)置有通孔，通孔內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋。
[0007]所述墊塊為圓柱形，墊塊中心設(shè)置有通孔，墊塊沿其軸線方向分為兩個(gè)半圓墊塊。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述夾頭帽內(nèi)沉孔的軸線與夾頭座的通孔軸線同軸。
[0009]在上述技術(shù)方案中，夾頭座內(nèi)的通孔分為兩段，一段的直徑大于另一端。
[0010]在上述技術(shù)方案中，一個(gè)夾頭座內(nèi)通孔直徑大的一端對(duì)應(yīng)夾頭帽內(nèi)沉孔的臺(tái)階處。
[0011]在上述技術(shù)方案中，另一個(gè)夾頭座內(nèi)通孔直徑小的一端對(duì)應(yīng)另一個(gè)夾頭帽內(nèi)沉孔的臺(tái)階處。
[0012]—種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具的拉伸裝置，其特征在于包括拉伸試樣和拉桿。
[0013]所述拉伸試樣的兩端為拉伸端，，拉伸端為圓柱頭，其中一個(gè)拉伸端圓柱頭的直徑大于另一個(gè)圓柱頭，拉伸試樣直徑大的圓柱頭直接卡在一個(gè)夾頭帽內(nèi)，拉伸試樣直徑小的圓柱頭通過兩個(gè)半圓墊塊卡在另一個(gè)夾頭帽內(nèi)。
[0014]兩個(gè)夾頭座的內(nèi)螺紋各自與一根拉桿連接。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述試樣的拉伸端與測(cè)試端之間設(shè)置有過渡弧形。
[0016]本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，由于該夾具對(duì)試樣裝夾簡(jiǎn)單，給使用操作帶來(lái)了便利，既能保證夾持可靠滿足試樣的測(cè)試需求，又能達(dá)到試樣在高溫爐內(nèi)的拉伸變形不超出真空密封行程的效果。夾具設(shè)計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)相比有明顯特點(diǎn)和進(jìn)步。
【附圖說明】
[0017]圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]其中：I是上高溫拉桿，2是上夾頭座，3是上夾頭帽，4是試樣，5是墊塊，6是下夾頭帽，7是下夾頭座，8是下高溫拉桿。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖I所示，一種用于超塑性金屬高溫拉伸性能測(cè)試的夾具。包括:上、下高溫拉桿、上、下夾頭座、上、下夾頭帽、墊塊和用于測(cè)試的試樣。試驗(yàn)中為防止高溫下由于金屬的超塑性，導(dǎo)致試樣變形超出拉伸爐真空密封行程造成設(shè)備損壞，及試樣和夾具氧化，設(shè)計(jì)了拉伸試樣外形和拉伸夾頭，其中試樣兩端的為夾持端，試樣中間平行部分為性能測(cè)試部分，夾持端與測(cè)試部分有過渡圓弧，用于防止試驗(yàn)中試樣在過渡部位處產(chǎn)生應(yīng)力集中。試樣一端的圓柱頭直徑較大，可直接卡在夾頭帽端部的沉孔中。目的是盡量縮短試樣長(zhǎng)度，保證高溫下試樣變形不超出高溫爐的真空密封行程。試樣另一小圓柱頭端，通過墊塊卡在夾頭帽端部的沉孔中。墊塊與試樣端部相接觸的部位為圓弧形，圓弧的弧度與試樣端部圓弧尺寸一致。所用墊塊為有內(nèi)孔的圓柱形，加工后沿其軸線方向從中間剖開，取2件有完整半圓尺寸的剖開件合在一起包住試樣測(cè)試部分的端部，并將墊塊卡在夾頭帽端部的沉孔中，并旋入夾頭座完成試樣的安裝。
[0020]實(shí)際使用時(shí)，將直徑較小的圓柱頭穿過上夾頭帽3底部的通孔，使試樣較大直徑圓柱頭端卡在上夾頭帽3底端的槽孔中，然后將上夾頭座2的螺紋端旋入上夾頭帽3的螺孔。將試樣較小直徑圓柱頭端穿過下夾頭帽6底端沉孔的臺(tái)階處，將兩個(gè)半圓墊塊5包住試樣4的小圓柱端，并使墊塊5卡在下夾頭帽6底端沉孔的臺(tái)階處，將下夾頭座7的螺紋端旋入下夾頭帽6的螺孔，然后將上高溫拉桿I旋入上夾頭座2、下高溫拉桿8旋入下夾頭座7，把裝配好的試樣和夾持部分裝入高溫拉伸爐，將上、下高溫拉桿通過連接銷分別安裝在材料試驗(yàn)機(jī)的上、下夾具上，完成試樣和裝置的連接。然后進(jìn)行抽真空和高溫試驗(yàn)。
[0021]本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，其特征在于包括結(jié)構(gòu)一樣的兩套夾座和墊塊，該夾座包括夾頭座和夾頭帽， 所述夾頭帽沿著中心軸線為中空結(jié)構(gòu)，從夾頭帽內(nèi)從一端到另一端設(shè)置有由內(nèi)沉孔形成的臺(tái)階，內(nèi)沉孔臺(tái)階上端到夾頭帽的端部的內(nèi)壁上設(shè)置有螺紋， 所述夾頭座外表面設(shè)置有外螺紋與夾頭帽的內(nèi)螺紋相嚙合，夾頭座沿著中心軸線設(shè)置有通孔，通孔內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋， 所述墊塊為圓柱形，墊塊中心設(shè)置有通孔，墊塊沿其軸線方向分為兩個(gè)半圓墊塊。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，其特征在于所述夾頭帽的內(nèi)沉孔的軸線與夾頭座的通孔軸線同軸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，其特征在于夾頭座內(nèi)的通孔分為兩段，一段的直徑大于另一段。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，其特征在于夾頭座內(nèi)通孔直徑大的一端對(duì)應(yīng)夾頭帽的內(nèi)沉孔臺(tái)階處。5.如權(quán)利要求I所述的一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具的拉伸裝置，其特征在于包括拉伸試樣和拉桿， 所述拉伸試樣的兩端為拉伸端，拉伸端為圓柱頭，其中一個(gè)拉伸端圓柱頭的直徑大于另一個(gè)圓柱頭的直徑，拉伸試樣直徑大的圓柱頭卡在一個(gè)夾頭帽內(nèi)沉孔臺(tái)階處，拉伸試樣直徑小的圓柱頭通過兩個(gè)半圓墊塊卡在另一個(gè)夾頭帽內(nèi)沉孔臺(tái)階處，兩個(gè)夾頭座的內(nèi)螺紋各自與一根拉桿連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，其特征在于所述試樣的拉伸端與測(cè)試端之間設(shè)置有過渡弧形。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于超塑性金屬的高溫拉伸試驗(yàn)夾具，包括結(jié)構(gòu)一樣的兩套夾座和墊塊，該夾座包括夾頭座和夾頭帽，所述夾頭帽沿著中心軸線為中空結(jié)構(gòu)，從夾頭帽內(nèi)從一端到另一端設(shè)置有由內(nèi)沉孔形成的臺(tái)階，內(nèi)沉孔臺(tái)階上端到夾頭帽的端部的內(nèi)壁上設(shè)置有螺紋，所述夾頭座外表面設(shè)置有外螺紋與夾頭帽的內(nèi)螺紋相嚙合，夾頭座沿著中心軸線設(shè)置有通孔，通孔內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述墊塊為圓柱形，墊塊中心設(shè)置有通孔，墊塊沿其軸線方向分為兩個(gè)半圓墊塊。本實(shí)用新型該夾具對(duì)試樣裝夾簡(jiǎn)單，給使用操作帶來(lái)了便利，既能保證夾持可靠滿足試樣的測(cè)試需求，又能達(dá)到試樣在高溫爐內(nèi)的拉伸變形不超出真空密封行程的效果，夾具設(shè)計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)相比有明顯特點(diǎn)和進(jìn)步。
【IPC分類】G01N3/04
【公開號(hào)】CN205157310
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520904818
【發(fā)明人】邱志聰
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院材料研究所
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日