一種高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，包括與試樣兩端接觸且整體呈U型的縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)、重疊放置于試樣上的模板、位于試樣兩側(cè)的橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)；縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)包括L型框體和位于L型框體長(zhǎng)臂頂端的通過(guò)緊固螺栓連接的擋板；橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)包括位于各試樣之間的帶有限位條的限位桿和鎖緊外側(cè)限位桿的螺栓桿，鎖緊后的限位條與相鄰試樣和模板相咬合。可以高效率、低成本地實(shí)現(xiàn)板材高速拉伸試樣標(biāo)距刻劃；保證各試樣的刻劃位置、標(biāo)距平行度等的完全一致，從而減小甚至可以完全消除因無(wú)法對(duì)試樣進(jìn)行限位鎖緊而導(dǎo)致的標(biāo)距精度誤差。
【專利說(shuō)明】一種高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種刻劃裝置，尤其涉及一種高速拉伸板材試樣的刻劃裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域的新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，需要獲得準(zhǔn)確的強(qiáng)度、延伸率等高速拉伸性能數(shù)據(jù)，以提高CAE仿真分析精度并縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期。目前主要采用液壓伺服高速拉伸試驗(yàn)機(jī)獲得這些數(shù)據(jù)。試驗(yàn)前將試樣一端用靜態(tài)夾具固定，另一端保持自由，待作動(dòng)缸連同動(dòng)態(tài)夾具一起加速到設(shè)定速度時(shí)，再將試樣另一端夾住并加載，然后拉斷試樣。這一工作原理決定了高速拉伸試樣必須設(shè)計(jì)成不同于靜態(tài)拉伸對(duì)稱試樣的一端短、另一端長(zhǎng)的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。而且，為實(shí)現(xiàn)較高的應(yīng)變速率，高速拉伸試樣標(biāo)距要比靜態(tài)拉伸試樣標(biāo)距小得多，通常選用25_甚至更小。按照GB/T228《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定，靜態(tài)拉伸試樣的標(biāo)距精度應(yīng)小于±0.05mm。雖未見(jiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為最大限度地提高仿真分析精度，高速拉伸試樣的標(biāo)距精度肯定要比靜態(tài)的高。
[0003]由延伸率的定義可知，試樣的標(biāo)距精度主要受試樣標(biāo)距刻劃技術(shù)的影響。目前只有靜態(tài)拉伸試樣標(biāo)距刻劃裝置和方法的報(bào)道，未見(jiàn)高速拉伸試樣標(biāo)距刻劃相關(guān)報(bào)道。目前采用靜態(tài)拉伸試樣標(biāo)距刻劃裝置進(jìn)行高速拉伸試樣標(biāo)距刻劃。
[0004]而在靜態(tài)拉伸板材試樣標(biāo)距刻劃技術(shù)中，人工打標(biāo)法效率低，手工測(cè)量誤差大，導(dǎo)致各試樣的標(biāo)距質(zhì)量不一。采用游標(biāo)卡尺直接刻劃得到的標(biāo)距位置具有較大的隨意性，不能保證標(biāo)記線完全垂直于試樣軸線。生產(chǎn)中廣泛采用的電動(dòng)打點(diǎn)機(jī)及眾多專利報(bào)道的改進(jìn)型打點(diǎn)裝置，對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)的靜態(tài)試樣，能在試樣平行段內(nèi)打出沿試樣橫軸即平行段橫向中心線對(duì)稱分布的等間距點(diǎn)；而對(duì)于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的高速試樣，雖然能打出等間距點(diǎn)，但因打標(biāo)機(jī)上沒(méi)有對(duì)試樣進(jìn)行橫向限位鎖緊和縱向限位鎖緊的機(jī)構(gòu)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)標(biāo)距點(diǎn)在平行段橫向中心線兩側(cè)的對(duì)稱分布，勢(shì)必帶來(lái)較大的測(cè)量誤差。而且打點(diǎn)裝置受機(jī)械加工水平及操作因素影響較大，導(dǎo)致標(biāo)距精度較低。
[0005]專利號(hào)CN201800034U《板材試樣標(biāo)距刻劃器》雖因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而減少機(jī)加工及人為誤差，但因未將刻劃器和試樣限定在一起，刻劃器容易因刻劃時(shí)的受力而跑偏，造成劃線位置和同軸度誤差，另外，標(biāo)記孔為容納刻劃筆必須留有一定寬度，造成刻劃筆的運(yùn)動(dòng)軌跡不固定，容易帶來(lái)標(biāo)距尺寸誤差，因此也不適于高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可進(jìn)行橫向限位鎖緊和縱向限位鎖緊、用于高速拉伸板材試樣標(biāo)距刻劃的裝置。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]一種高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，包括與試樣兩端接觸且整體呈U型的縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)、重疊放置于試樣上的模板、位于試樣兩側(cè)的橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)；縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)包括L型框體和位于L型框體長(zhǎng)臂頂端的通過(guò)緊固螺栓連接的擋板；橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)包括位于各試樣之間的帶有限位條的限位桿和鎖緊外側(cè)限位桿的螺栓桿，鎖緊后的限位條與相鄰試樣和模板相咬合。
[0009]模板由兩塊組成，被鎖緊時(shí)的形狀為相應(yīng)試樣中部對(duì)稱地去除一個(gè)長(zhǎng)度等于標(biāo)距寬度、寬度等于標(biāo)距長(zhǎng)度的矩形而余下的兩部分。
[0010]限位條鎖緊后的形狀與試樣過(guò)渡段和平行段相咬合，相鄰兩試樣之間的限位條沿限位桿的方向可以是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，也可以是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0011]限位桿與試樣長(zhǎng)度相等，厚度大于試樣厚度但不大于試樣與相應(yīng)模板的厚度之和。
[0012]螺栓桿兩側(cè)對(duì)稱分布螺紋而中間無(wú)螺紋，螺母內(nèi)側(cè)的圓形擋片上設(shè)有一平缺口。
[0013]本實(shí)用新型的高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，可以高效率、低成本地實(shí)現(xiàn)板材高速拉伸試樣標(biāo)距刻劃；保證各試樣的刻劃位置、標(biāo)距平行度等的完全一致，從而減小甚至可以完全消除因無(wú)法對(duì)試樣進(jìn)行限位鎖緊而導(dǎo)致的標(biāo)距精度誤差。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為實(shí)施例1刻劃裝置示意圖；
[0015]圖2為實(shí)施例2刻劃裝置示意圖；
[0016]圖3為實(shí)施例3刻劃裝置示意圖；
[0017]圖4為螺栓桿示意圖；
[0018]圖5為高速拉伸試樣示意圖；
[0019]其中，1、試樣一 ；2、試樣二 ；3、縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)；4、模板一 ；5、模板二 ；6、橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)；7、L型框體；8、緊固螺栓；9、擋板；10、限位條；11、限位桿；12、螺栓桿；13、過(guò)渡段；14、平行段；15、動(dòng)態(tài)夾持段；16、靜態(tài)夾持段。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0021]實(shí)施例1
[0022]見(jiàn)圖1,高速拉伸試樣一 I的厚度3.0mm,長(zhǎng)度550mm,寬度30mm,標(biāo)距長(zhǎng)度25mm,標(biāo)距寬度10mm，圓弧過(guò)渡半徑20mm。高速拉伸試樣一 I的標(biāo)距刻劃裝置，包括與試樣一 I兩端接觸且整體呈U型的縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)3、重疊放置于試樣一 I上的模板一 4、位于試樣
一I和模板一 4兩側(cè)的橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6。
[0023]縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)3包括L型框體7和位于L型框體7長(zhǎng)臂頂端的通過(guò)緊固螺栓8連接的擋板9，L型框體7和擋板9均由厚度IOmm的鋼板經(jīng)激光加工而成。
[0024]橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6包括位于試樣一 I和模板一 4兩側(cè)的帶有限位條10的限位桿11和連接限位桿11的螺栓桿12。鎖緊后的限位條10與試樣一 I和模板一 4相咬合。
[0025]兩根限位桿11的長(zhǎng)度均為550mm,寬度和厚度均為4mm,限位條10的平行長(zhǎng)度30mm,圓弧過(guò)渡半徑20mm，鎖緊后的限位條10與試樣一 I的過(guò)渡段13和平行段14相咬合，且沿限位桿11的方向呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，限位桿11和限位條10均由鋼板經(jīng)激光加工而成。
[0026]三根螺栓桿12的兩端具有對(duì)稱分布螺紋而中間無(wú)螺紋，其中兩根位于試樣一 I的動(dòng)態(tài)夾持段15，第三根位于試樣一 I的靜態(tài)夾持段16。螺母內(nèi)側(cè)的圓形擋片上均設(shè)有一平缺口。
[0027]模板一 4由兩塊經(jīng)激光加工而成的厚度1.5mm、抗拉強(qiáng)度1200MPa的高強(qiáng)鋼薄板組成。模板一 4被鎖緊時(shí)的形狀相當(dāng)于在試樣一 I中部對(duì)稱地去除一個(gè)長(zhǎng)度10mm、寬度25mm的矩形而余下的形狀。
[0028]實(shí)施例2
[0029]見(jiàn)圖2，高速拉伸試樣一 I的厚度3mm,試樣二 2的厚度0.7mm,試樣一 I和試樣二2的長(zhǎng)度550mm,寬度30mm,標(biāo)距長(zhǎng)度25mm,標(biāo)距寬度IOmm,圓弧過(guò)渡半徑20mm。高速拉伸試樣一 I和試樣二 2的標(biāo)距刻劃裝置，包括與試樣一 I和試樣二 2兩端接觸且整體呈U型的縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)3、重疊放置于試樣一 I上的模板一 4、重疊放置于試樣二 2上的模板二 5、位于試樣一 I和試樣二 2兩側(cè)的橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6。
[0030]縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)3包括L型框體7和位于L型框體7長(zhǎng)臂頂端的通過(guò)緊固螺栓8連接的擋板9，L型框體7和擋板9由厚度IOmm的鋼板經(jīng)激光加工而成。
[0031]橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6包括位于試樣一 1、模板一 4和試樣二 2、模板二 5之間的帶有限位條10的三根限位桿11和鎖緊兩根外側(cè)限位桿11的螺栓桿12。
[0032]三根限位桿11的長(zhǎng)度均為550mm,寬度和厚度均為4mm。限位條10均由厚度4mm鋼板經(jīng)激光加工而成，鎖緊后的限位條10分別與試樣一 I和試樣二 2的過(guò)渡段13和平行段14相咬合，且沿限位桿11的方向呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，限位條10的平行長(zhǎng)度30mm，圓弧過(guò)渡半徑20mm,限位桿11和限位條10均由鋼板經(jīng)激光加工而成。
[0033]三根螺栓桿12的兩端具有對(duì)稱分布的螺紋而中間無(wú)螺紋，其中兩根位于試樣1、2的動(dòng)態(tài)夾持段15，第三根位于試樣1、2的靜態(tài)夾持段16。螺母內(nèi)側(cè)的圓形擋片上設(shè)有一水
平缺口。
[0034]模板一 4的厚度1.5mm,模板二 5的厚度3.8mm,分別由兩塊抗拉強(qiáng)度1200MPa的高強(qiáng)鋼板經(jīng)激光加工而成。模板一 4和模板二 5被鎖緊時(shí)的形狀,相當(dāng)于在相應(yīng)試樣一 I和試樣二 2中部對(duì)稱地去除一個(gè)長(zhǎng)度10mm、寬度25mm的矩形而余下的形狀。
[0035]實(shí)施例3
[0036]見(jiàn)圖3,高速拉伸試樣一 I和試樣二 2的長(zhǎng)度均為550mm。試樣一 I的厚度3mm,寬度30mm,靜態(tài)夾持段16長(zhǎng)度100mm,標(biāo)距長(zhǎng)度25mm,標(biāo)距寬度IOmm,圓弧過(guò)渡半徑20mm。試樣二 2的厚度0.7mm,寬度25mm，靜態(tài)夾持段16長(zhǎng)度130mm，標(biāo)距長(zhǎng)度20mm，標(biāo)距寬度20mm，圓弧過(guò)渡半徑10mm。高速拉伸試樣一 I和試樣二 2的標(biāo)距刻劃裝置,包括與試樣一 I和試樣二 2兩端均接觸且整體呈U型的縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)3、重疊放置于試樣一 I上的模板一 4、重疊放置于試樣二 2上的模板二 5、位于試樣一 I和試樣二 2兩側(cè)的橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6。
[0037]縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)3包括L型框體7和位于L型框體7長(zhǎng)臂頂端且通過(guò)緊固螺栓8連接的擋板9，L型框體7和擋板9由厚度IOmm的鋼板經(jīng)激光加工而成。
[0038]橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6包括位于試樣1、2和模板4、5之間的帶有限位條10的三根限位桿11和鎖緊外側(cè)限位桿11的螺栓桿12。鎖緊后的限位條10分別與試樣一 1、模板一4和試樣二 2、模板二 5相咬合。
[0039]三根限位桿11的長(zhǎng)度均為550mm,寬度和厚度均為4mm。位于試樣一 1、和試樣二2之間的限位條10沿限位桿11呈非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，限位條10與試樣一 I相鄰部分的平行長(zhǎng)度30mm,圓弧過(guò)渡半徑20mm,而限位條10與試樣2相鄰部分的平行長(zhǎng)度25mm,圓弧過(guò)渡半徑IOmm,限位桿11和限位條10均由厚度4mm的鋼板經(jīng)激光加工而成。
[0040]螺栓桿12的兩端具有對(duì)稱分布螺紋而中間無(wú)螺紋，螺母內(nèi)側(cè)的圓形擋片上設(shè)有
一水平缺口。
[0041]模板一 4由兩塊厚度1.5mm、抗拉強(qiáng)度1200MPa的高強(qiáng)鋼板經(jīng)激光加工而成。模板一 4被橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6夾緊時(shí)的形狀相當(dāng)于在試樣一I中部對(duì)稱地去除一個(gè)長(zhǎng)度10mm、寬度25mm的矩形而余下的形狀。
[0042]模板二 5由兩塊厚度3.8_、抗拉強(qiáng)度1200MPa的高強(qiáng)鋼板經(jīng)激光加工而成。模板
二5被橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)6夾緊時(shí)的形狀相當(dāng)于在試樣二 2中部對(duì)稱地去除一個(gè)長(zhǎng)度寬度均為20mm的矩形而余下的形狀。
【權(quán)利要求】
1.一種高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，包括與試樣兩端接觸且整體呈U型的縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)、重疊放置于試樣上的模板、位于試樣兩側(cè)的橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)；縱向限位鎖緊機(jī)構(gòu)包括L型框體和位于L型框體長(zhǎng)臂頂端的通過(guò)緊固螺栓連接的擋板；橫向限位鎖緊機(jī)構(gòu)包括位于各試樣之間的帶有限位條的限位桿和鎖緊外側(cè)限位桿的螺栓桿，鎖緊后的限位條與相鄰試樣和模板相咬合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，其特征在于:所述的模板由兩塊組成，被鎖緊時(shí)的形狀為相應(yīng)試樣中部對(duì)稱地去除一個(gè)長(zhǎng)度等于標(biāo)距寬度、寬度等于標(biāo)距長(zhǎng)度的矩形而余下的兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，其特征在于:所述的限位條鎖緊后的形狀與試樣過(guò)渡段和平行段相咬合，相鄰兩試樣之間的限位條沿限位桿的方向是對(duì)稱結(jié)構(gòu)或非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，其特征在于:所述的限位桿與試樣長(zhǎng)度相等，厚度大于試樣厚度但不大于試樣與相應(yīng)模板的厚度之和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速拉伸試樣標(biāo)距的刻劃裝置，其特征在于:所述的螺栓桿兩側(cè)對(duì)稱分布螺紋而中間無(wú)螺紋，螺母內(nèi)側(cè)的圓形擋片上設(shè)有一平缺口。
【文檔編號(hào)】B25H7/04GK203579643SQ201320549293
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】陸曉鋒, 劉仁東, 時(shí)曉光, 郭金宇, 王旭, 王科強(qiáng), 呂冬, 魏世同, 徐榮杰 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司