[发明专利]一种力学试棒制作装置及其制作方法

说明书

本发明提供了一种力学试棒制作装置及其制作方法，包括盘料，经所述盘料被拉出的单根棒料依次经由：矫直装置，其通过多个导轮用于将单根棒料矫直而获得直条棒料；加热装置，其通过控制温度和时间用于消除单根棒料经导轮矫直后产生的残余应力；环形切削装置：其通过车削的方式用于去除直条棒料表面的涂层；最后经由断料装置将所需长度的直条棒料切断。本发明的有益效果：操作方便，省时、省力，可一次解决盘料矫直、残余应力消除、粘附涂层去除的问题，可高质量、高效率地从盘料上获得需要的力学试棒。

技术领域

本发明涉及力学试样的制备技术领域，尤其涉及一种力学试棒制作装置及其制作方法。

背景技术

当前，紧固件的成型方式逐步由单件成型向连续成型的方式转变，用于紧固件制造的原材料的供货状态也逐步从直条棒料转变为附带润滑涂层的盘圆丝料，盘圆料具有成型效率高、料头少等使用优势。但金属盘圆料在入厂复验时，力学试棒的获得较为困难，常见获取步骤为：剪断→铜锤敲打矫直→酸/碱洗去除涂层→(热处理)。该方法存在以下不足：

1.当盘料过软时，铜锤敲打容易在材料表面留下伤印，破坏表面完整性；盘料过硬时，矫直费时费力，且容易在材料表面产生微裂纹，影响测试准确性。

2.锤敲法对试样长度有最小要求，过短不易夹持，对于一些长度较短且材料价格昂贵的力学试棒，会造成一定的材料浪费。

3.锤敲法获得的力学试棒具有较大的残余应力，经热处理工序应力释放后会发生弯曲变形，影响试棒的使用。

4.经酸/碱清洗除去涂层的工序易造成材料吸氢，给钛合金、合金钢及强度等级在8.8级以上的碳钢材料带来氢脆风险。

5.清洗去除涂层的工序耗时较长，如钛合金盘料表面MOS₂干膜涂层的去除一般都在2h以上，时间成本较高。

发明内容

为解决上述从盘料上获得力学试棒的方法中存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种操作方便，省时、省力的力学试棒获得方法，可一次解决盘料矫直、残余应力消除、粘附涂层去除的问题，高质量、高效率地从盘料上获得需要的力学试棒。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种力学试棒制作装置，包括盘料，经所述盘料被拉出的单根棒料依次经由：矫直装置，其通过多个导轮用于将单根棒料矫直而获得直条棒料；加热装置，其通过控制温度和时间用于消除单根棒料经导轮矫直后产生的残余应力；环形切削装置：其通过车削的方式用于去除直条棒料表面的涂层；最后经由断料装置将所需长度的直条棒料切断。

进一步地，多个所述导轮包括第一导轮，经由所述盘料送出的单根棒料经由第一导轮，单根棒料在拉紧状态下绕行第一导轮的曲率与其在自由状态时的曲率大小相等方向相反。

进一步地，所述环形切削装置与经多个导轮矫直后的直条棒料同轴设置；所述环形车削装置为自行旋转的圆环结构，其圆环结构的内部设有三把或一把环形车刀用于车削直条棒料表面的涂层，且直条棒料从环形车削装置的中心穿过。

进一步地，所述环形切削装置和断料装置之间设有一对主动轮，用于提供单根棒料行进的牵引力，所述主动轮与单根棒料接触的轮面上刻有花纹。

进一步地，所述盘料放置在料架上，料架主轴用于支撑料架，其盘料与料架能绕着料架主轴旋转，在所述料架和主轴间设置一定的旋转阻尼力，所述旋转阻尼力小于盘料与料架的滑动摩擦力；所述盘料的一侧固定设有出料口，所述出料口进、出棒料的两端装有滚动轴承。

进一步地，所述断料装置包括切料模和封闭切刀，直条棒料在拉紧状态下分别从封闭切刀和切料模的中心沿轴向方向移动。

进一步地，多个所述加热装置设置于第一导轮之后，所述加热装置为电磁感应线圈或温度可控的电热炉。