由于板材在生產(chǎn)出來(lái)后往往要進(jìn)行高溫拉伸實(shí)驗(yàn)[1]，測(cè)定板材的高溫拉伸性能[2]，而在板材高溫拉伸實(shí)驗(yàn)中，一般將板材試件與高溫拉伸夾具同時(shí)置于高溫箱內(nèi)，所以對(duì)于夾具的選擇，既要求夾緊試件，又要盡量減小體積[3]。而傳統(tǒng)的銷(xiāo)釘式拉伸夾具需要在板材夾持端打孔，通過(guò)銷(xiāo)釘固定板材試件，因而通常容易出現(xiàn)板材夾持端的開(kāi)孔位置拉豁口、試樣銷(xiāo)孔處變形等問(wèn)題[4-6]。針對(duì)此類(lèi)情況，本文設(shè)計(jì)了一種便捷的板材高溫拉伸夾具[8]。

1.   夾具的結(jié)構(gòu)介紹

新型便捷的板材高溫拉伸夾具的設(shè)計(jì)目的是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有夾具進(jìn)行改進(jìn)及優(yōu)化從而解決目前使用中存在的問(wèn)題。該新型便捷的板材高溫拉伸夾具包括夾頭、夾塊和螺旋頂桿等部件。夾頭一端自端面向內(nèi)開(kāi)有夾持槽，夾持槽為楔形槽且能夠容置夾塊；另一端有螺紋通孔。螺旋頂桿一端用于連接萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；另一端與螺紋通孔螺紋連接并伸入至夾持槽內(nèi)，夾持槽具有第一側(cè)斜面，在第一側(cè)斜面上布設(shè)有向外凸起的若干第一防滑鋸齒；夾塊具有第二側(cè)斜面和平面，且第一側(cè)斜面與平面呈夾角設(shè)置，第二側(cè)斜面上布設(shè)有向外凸起的第二防滑鋸齒，平面上布設(shè)有向外凸起的若干第三防滑鋸齒。旋轉(zhuǎn)螺旋頂桿，螺旋頂桿能夠推動(dòng)夾塊在夾持槽內(nèi)朝向夾持槽的開(kāi)口端移動(dòng)，并使得第三防滑鋸齒與板材緊密接觸，同時(shí)第一防滑鋸齒卡緊于第二防滑鋸齒，從而鎖定夾塊位置。新型便捷的板材高溫拉伸夾具的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

其中夾頭為帶有夾持槽的長(zhǎng)方體，且?jiàn)A頭是貫通的，如圖2所示。

圖  1  新型高溫拉伸夾具結(jié)構(gòu)示意圖

1—夾頭；2—夾塊；3—螺旋頂桿；4—板材

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圖  2  板材高溫拉伸夾具夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖

1—螺紋通孔；2—夾持槽；3—第一側(cè)斜面；4—第一防滑鋸齒

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螺旋頂桿包括連接桿和連接塊，連接塊固定設(shè)于連接桿上，二者組成一體結(jié)構(gòu)，而且連接塊可以限制螺旋頂桿的軸向位移，如圖3所示。

圖  3  板材高溫拉伸夾具螺旋頂桿：（a）結(jié)構(gòu)示意圖；（b）實(shí)物圖

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夾塊內(nèi)側(cè)有防滑鋸齒，它可以和夾持槽內(nèi)側(cè)的防滑鋸齒相互嚙合，從而起到固定板材的作用，如圖4所示。

圖  4  板材高溫拉伸夾具夾塊的結(jié)構(gòu)示意圖

1—第二側(cè)斜面；2—平面；3—第二防滑鋸齒；4—第三防滑鋸齒

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目前已經(jīng)運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)室的最終成品如圖5所示。

圖  5  板材拉伸夾具的實(shí)物圖：（a）夾持試樣；（b）拉伸夾具與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的裝配圖

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首先將板材夾持在夾塊中間，然后將螺旋頂桿的一端連接萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，另一端與螺紋通孔螺紋連接，再旋轉(zhuǎn)螺旋頂桿，螺旋頂桿就能夠推動(dòng)夾塊在夾持槽內(nèi)朝向開(kāi)口端移動(dòng)，由于夾持槽和夾塊對(duì)應(yīng)防滑鋸齒的嚙合，當(dāng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)提供拉伸板材的拉力時(shí)，夾塊就不會(huì)跟隨板材移動(dòng)，從而起到拉伸的作用。當(dāng)完成拉伸實(shí)驗(yàn)，需再次旋轉(zhuǎn)螺旋頂桿，然后用工具取下板材，完成實(shí)驗(yàn)。

2.   結(jié)束語(yǔ)

新型便捷的板材高溫拉伸夾具不僅可以解決板材高溫拉伸夾具的夾持范圍不可調(diào)、拉伸過(guò)程板材需打孔且打孔位置容易拉豁口的技術(shù)問(wèn)題，而且能夠滿(mǎn)足不同厚度的板材高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。