一种金属箔板拉伸力学性能测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及金属材料性能测试设备领域，具体的说是一种金属箔板拉伸力学性能测试装置。


背景技术：

2.金属试件的拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法，是测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验，又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。
3.在拉伸试验中，金属试件的类型通常包括棒状和箔板状，近年来由于金属箔板在电子工业、微机电系统、医疗以及新能源领域中的应用日渐广泛，因而对金属箔板的测试也越来越多。金属箔板试件虽然和棒状金属试件一样，均可通过万能试验机进行拉伸试验，但是与棒状金属试件的卡接式夹具易于对中不同的是，箔板金属试样通常以楔形夹具或磨面夹具夹持固定，存在试件不容易对中的问题，在每次拉伸试验中均需要操作者测量试样规格，然后以试件中心对齐夹具上的中心以使试件尽可能的位于两个夹具之间测试位的中心。不仅操作较为繁琐，而且在测量和中心比对过程中均容易产生误差，导致拉伸过程中试件偏离中心位置较大，试验结果不能准确反映金属特性。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种金属箔板拉伸力学性能测试装置，方便快捷的将箔板金属试样进行测试位对中操作。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为：一种金属箔板拉伸力学性能测试装置，包括机架、设置在机架底部的固定梁、设置在机架上位于固定梁上方的升降梁以及用于驱动升降梁升降的拉伸机构，在固定梁和升降梁的相对侧设有上下对应的夹具，两个夹具之间形成用于固定试件的测试位，还包括用于将试件调整至测试位中心的对中机构，对中机构具有一个齿轮箱，齿轮箱通过定位组件与两个夹具可拆卸定位连接，齿轮箱中设有一个主动齿轮和两根从动齿条，主动齿轮转动设置在齿轮箱中，在齿轮箱的外部设有用于驱动主动齿轮的齿轮轴转动的把手，两根从动齿条对称分布于主动齿轮的两侧，从动齿条的一端分布于齿轮箱中并与主动齿轮啮合连接，另一端分别由齿轮箱的相反侧伸出并设有拨板，拨板用于将两个夹具之间的试件拨动至测试位的中心位置。
6.优选的，齿轮箱通过定型软管连接在机架上。
7.优选的，定位组件为设置在齿轮箱侧部的定位凸起和开设在夹具侧部并供定位凸起插接配合的定位槽。
8.优选的，定位槽的槽壁上设有定位孔，定位孔中配合安装有定位球和定位弹簧，在定位凸起上与定位槽的槽壁对应的侧壁上设有供定位球配合定位的卡槽，卡槽的形状为半
球形。
9.优选的，从动齿条远离主动齿轮的端部均设有伸向测试位的连接杆，拨板固定在连接杆上。
10.本实用新型中具有对中机构，将对中机构中的齿轮箱与两个夹具定位配合安装后，拧动齿轮箱上的把手即可驱动两个拨板同步同幅度朝向测试位的中心方向移动，从而由单块拨板将粗略放置于两个夹具上的金属箔板试件推至测试位的中心，直至金属箔板试件的两侧与两块拨板均接触后即使得金属箔板试件位于测试位的中心，拧紧夹具将金属箔板试件的两端完全夹持固定后，即完成金属箔板试件的对中装夹。对中过程简单、快捷且准确，利于金属箔板试件真实反映金属材料的力学性能。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图；
12.图2为图1中的对中机构定位安装于两个夹具后的状态示意图；
13.图3为图2中的对中机构和两个夹具的装配关系示意图；
14.图4为对中机构的剖视结构示意图；
15.图5为齿轮箱上的定位凸起和夹具上的定位槽之间的装配关系示意图；
16.图中标记：1、固定梁，2、机架，3、升降梁，4、夹具，401、定位槽，5、对中机构，501、连接杆，502、拨板，503、从动齿条，504、定位凸起，505、齿轮箱，506、把手，507、主动齿轮，508、齿轮轴，6、定型软管，7、试件，8、定位球，9、定位弹簧，10、测试位。
具体实施方式
17.如图1所示，本实用新型的一种金属箔板拉伸力学性能测试装置，包括万能试验机和对中机构5。万能试验机为金属材料拉伸力学性能试验中的常规设备，具有机架2、设置在机架2底部的固定梁1、设置在固定梁1上方的升降梁3以及用于驱动升降梁3沿竖向升降运动的拉伸机构(图中未示出)。在升降梁3的下侧和固定梁1的上侧分别设有楔形或磨面的箔板金属试件7专用的夹具4，在两个夹具4之间形成测试位10。将箔板金属试件7置于测试位10中，上下两端均通过夹头夹持固定后，即启动拉伸机构对箔板金属试件7进行拉伸，在拉伸过程中通过万能试验机中的计算机记录力学信息，绘制受力曲线图。以上万能试验机的结构及实验方法均为本领域常规技术手段，在此不再进行赘述。
18.与现有常规技术不同的是，本实用新型中具有对中机构5，对中组件用于将粗略放置于测试位10中的箔板金属试件7快速准确的推送至测试位10的中心位置，便于箔板金属试件7在拉伸试验中更加准确的反应金属材料固有的力学性能。
19.如图3所示，本实施例中对中机构5的主体为一个矩形的齿轮箱505，齿轮箱505通过一根定型软管6连接在机架2上。在需要将箔板金属试件7对中时将其拉动至与夹具4对接，其余状态下均通过弯折定型软管6使齿轮箱505贴合机架2外侧分布，避免试验干涉。
20.齿轮箱505的前侧的中心设有一个定位凸起504，定位凸起504截面为矩形并沿齿轮箱505的高度方向分布。在两个夹具4上分别设有供定位凸起504插接配合的定位槽401，定位槽401分别开设于夹具4后侧的中心位置，且定位槽401的截面形状与定位凸起504相应，以使如图3所示状态下的齿轮箱505通过定位凸起504与定位槽401配合后，齿轮箱505的
纵向中心与测试位10的中心重合。为避免齿轮箱505沿定位槽401下滑，如图5所示，本实施例在定位槽401的槽壁上设有定位孔，定位孔中配合安装有定位球8和定位弹簧9。定位球8为圆形的光滑钢球，定位弹簧9设置在定位孔的底部并具有将定位球8外推的弹性势能。在定位凸起504上与定位槽401的槽壁对应的侧壁上设有供定位球8配合定位的卡槽，卡槽的形状为半球形。将定位凸起504卡接于定位槽401中并上下移动后，当卡槽与定位球8照应时，定位弹簧9即将定位球8推动至卡槽中，从而将齿轮箱505固定在夹具4上，避免其滑动脱落。
21.结合图3及图4所示的，在齿轮箱505中设有一个主动齿轮507和两根从动齿条503。主动齿轮507通过轴座等配合元件转动配合安装在齿轮箱505内的中心位置，主动齿轮507的齿轮轴508由齿轮箱505的后侧伸出后连接有把手506，可通过转动把手506带动主动齿轮507转动。两根从动齿条503分别位于主动齿轮507的上下两侧，沿水平方向滑动设置在齿轮箱505上。上方从动齿条503的左端和下方从动齿条503的右端均位于齿轮箱505中并与主动齿轮507啮合配合；上方从动齿条503的右端和下方从动齿条503的左端分别穿设在齿轮箱505外部并形成执行部。在执行部上均垂直连接有沿水平朝向测试位10方向分布的连接杆501，连接杆501前端均设有拨板502。两个拨板502分别位于测试位10的两侧，用于将测试位10中的箔板金属试件7拨动至测试位10的中心位置。
22.本实施例的实施过程如下：
23.如图1所示状态下，将箔板金属试件7的两端粗略放置于测试位10的中部，将其两端分别置于夹具4的夹缝中但不紧固夹持。拉动对中机构5，将齿轮箱505通过定位凸卡接在定位槽401中，通过定位球8和卡槽固定位置，然后即转动把手506，使两根从动齿条503同步同幅度内收，从而使两块拨板502同步同幅度朝向测试位10中心方向移动。至其中一个拨板502与试件7的对应侧接触后，随着拨板502的持续移动而将试件7朝向测试位10中心拨动，至两个拨板502均与试件7的对应侧接触后即停止转动把手506，此时试件7即位于测试位10的中心位置。将齿轮箱505由夹具4上拔出并通过定型软管6架设于机架2外侧后，即启动拉伸机构进行试件7的拉伸试验。试验过程为本领域常规技术手段，在此不再赘述。