[实用新型]金属板材拉伸试验夹块

说明书

本实用新型是属于金属材料机械试验用的夹具。

现有的金属板材拉伸试验用的夹块，夹块表面具有不同型状的齿，一般为点状齿型和斜齿型。就夹块齿型为点状，工作状态其受力分析如图3和计算公式，可以看出存在缺点。

图3中：P（试样承荷力）、n（单个夹块咬合试样的齿数）、ψ（咬合阻力角）、a（齿强角）、Pτ（受力齿面平行分力即滑移力）

计算公式：Pτ＝ (P)/(2n) Sinψ

从图3点状齿受力分析和计算公式看出，滑移力Pτ和咬合阻力面△A¹B¹C¹的大小与咬合阻力角ψ的关系很大，而且是成正比的关系，与齿强角a无关。点状齿型，由于有ψ角的存在工作时就会产生滑移力Pτ和咬合阻力面△A¹B¹C¹，使夹块齿咬合试样的能力削弱，在试验过程中就要产生打滑。由于打滑要产生以下几方面缺点：

1）、齿顶磨损快、降低夹块使用寿命；

2）、在试验中测不出屈服强度、抗拉强度和延伸率等机械性能；

3）、在试验中引起试样头部切断或标外断故需重取和重试。

斜状齿型与点状受力情况及产生的效果均相似。

鉴于以上原因，本实用新型的目的是：设计出一种制做简单、耐磨性好、使用寿命长的新齿型，来克服已有斜状齿和点状齿的缺点。

本实用新型方案是：通过夹块齿咬合试样时的受力分析和数学计算公式，设计出一种夹块新齿型如图4。在工作状态下，夹块齿咬合试样时，受力齿面△BEC，垂直于和接近垂直于试样2与试样轴线形成直角或接近于直角，咬合阻力角ψ等于零或接近于零，其平行分力（滑移力）Pτ和咬合阻力面，△A¹B¹C¹也等于零和接近于零，使夹块与试样咬合处于最佳状态，克服了点状齿和斜状齿型的缺点。

本实用新型夹块新齿型的优点：

（1）增加齿顶的耐磨性，提高了使用寿命，由原来夹块使用3000－5000次提高到80000多次以上。

（2）解决了试样打滑引起的头部切断和标点外断，避免了重取和重试，缩短了试验周期，提高工作效率，减轻了试验人员的劳动强度。

附图说明：

图1、夹块进行拉伸试验工作状态图。

图中1是夹块、2是试样

图2、为图1的局部剖视图：表示夹块新型齿型与试样的咬合状态。

图3、夹块点状齿型工作状态受力分析图。

图4、夹块新齿型图

实施例：

本夹块制做材料选用9CrSi钢，经过热处理，加热温度为820－840℃，油淬火冷到200℃后空冷，硬度为HRc58－62°之间，用成型铣刀加工成符合要求的齿型，齿面保持光洁，齿顶锋利。

制成的新齿型夹块，在本企业物理室已投用两付，应用于薄板拉伸试验，从77年7月至82年10月的试验数据统计，总共连续试验83212炉套，约在17万次以上，均为一次试验成功，没有发生打滑现象，其结果表明新齿型夹块，制做容易，提高使用寿命效果显著，适用于连续性大批量生产试验。