一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具的制作方法

1.本发明属于夹具设计装备领域，具体涉及一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具。


背景技术：

2.金属及其合金材料焊接后，需要通过相应的实验来观察研究材料的性能变化。在进行金相显微组织观察实验之前，需要对焊接试件的金相试样进行打磨、抛光和腐蚀，然后才能放到显微镜下观察金属组织。常见的金相试样的制备过程包括粗磨、精抛、腐蚀等步骤，在粗磨、精抛阶段一般都是采用人工手持试样磨抛，此过程往往不仅需要耗费大量时间和精力，而且金相试样尺寸一般较小，长时间手持试样，工作强度大，困难增大，很容易导致试样飞出，从而引发安全事故；此外，在金相实验过程中往往需要制备大量的金相试样，耗时增加，由于人为的不稳定因素，磨抛出来的金相试样有时存在试样高度不一、平面度不好、部分试样平面磨偏现象，进而给后续的显微组织观察造成不便，影响观察质量。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于一种用于焊接试件金相试样的可调式夹具，以解决上述背景技术中存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具包括上盖板1、圆柱头螺钉2、六角螺母3、紧定螺钉4、旋钮5、夹具体6、夹具体7、套筒8、小轴9、弹簧10。所述的夹具体7，根据焊接试件焊缝高度的大小，加工有辅助焊缝位置的凹槽11，同时加工有滑槽和螺纹孔，以便与夹具体6实现连接配合，夹具体7上面的圆台12加工有4个定位圆孔13和2根小凸轴14，圆台可通过焊接方式与夹具体实现连接结合。
5.进一步，所述的夹具体6加工有滑槽17和螺纹孔18，通过紧定螺钉4的作用，与夹具体7连接，利用旋钮5调整两夹具体之间的距离，通过这种设计，既可实现试样的夹紧，同时还能适应不同厚度的金相试样，避免重复设计夹具，大大降低了更换产品时的成本；夹具体均采用高强度铝合金材料，以实现整个夹具的轻量化设计。
6.进一步，所述的套筒8底部加工有4个各间隔90
°
的辅助卡紧定位槽15，以便与小凸轴14进行卡紧和定位，同时满足金相试样在不发生拆卸移动的情况下改变磨抛方向，从而避免了人为误差，套筒上部两侧加工有两个螺纹孔20，以便与上盖板1通过圆柱头螺钉2进行连接，套筒中间内部加工有4个阶梯通孔16，上部加工有凹孔19。
7.进一步，所述的小轴9采用304不锈钢材料，通过机加工方式加工成阶梯轴形式，一端加工有螺纹21，弹簧10嵌套在小轴9中，小轴9和弹簧10利用六角螺母3悬置在套筒8内部，小轴9只可向上移动一定距离，限制了其左右摆动，弹簧10和六角螺母3均采用标准件。
8.进一步，所述的一种用于焊接试件金相试样的可调式夹具，采用了模块化组合设计思想。所述的夹具体6通过紧定螺钉4和旋钮5与夹具体7连接，组合为可调式夹具的下模块，上盖板1、六角螺母3、套筒8、小轴9和弹簧10，通过圆柱头螺钉2连接组合为上模块，上下
模块之间通过小凸轴14和卡紧定位槽15进行连接固定，如此这般，整个可调式夹具实现了模块化组合设计，既能适用不同厚度的金相试样，也能保证试样不发生拆卸移动的情况下改变磨抛方向。
9.与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
10.焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具的圆柱头螺钉2、六角螺母3、紧定螺钉4和弹簧10统一为标准件，且夹具体6和7采用滑槽和螺钉进行定位和连接，可以通过旋钮5来调整两个夹具体之间的间距，以适应不同厚度的金相试样，夹具体7加工有凹槽，辅以弹性塑料，以适应不同高度的焊缝，夹具体的巧妙设计使得夹具既能适用焊接试件的金相试样，也能适用于两端平面的一般金相试样，扩大可调式夹具的使用范围，做到一具多用，降低了生产成本。
11.采用了模块化、系列化设计，上下两个模块之间通过小凸轴14和辅助卡紧定位槽15的相互结合，实现整体的连接。下模块夹具体7的圆台12向上压缩弹簧后扭转一定角度，使得小凸轴14嵌入套筒8的卡紧定位槽15，实现上下模块的连接，同时可实现在金相试样不发生拆卸移动的情况下改变试样的磨抛方向，从而避免了人为的误差。
12.整个可调式夹具采用高强度铝合金材料制造，进行了轻量化结构设计，通过孔系定位设计和槽定位连接设计，可以使得试样在磨抛过程中保持相对稳定状态，避免抖动现象。可调式夹具的结构拆装方便，各部件易于加工，能够满足中小批量的生产。
附图说明
13.图1为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具整体结构图；
14.图2为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具夹具体6结构图；
15.图3为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具夹具体7结构图；
16.图4为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具套筒结构图；
17.图5为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具小轴结构图；
18.图6为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具上盖板结构图；
19.图7为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具弹簧施力结构图；
20.图8为本发明一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具紧定螺钉和旋钮连接结构图；
21.附图标志：1-上盖板、2-圆柱头螺钉、3-六角螺母、4-紧定螺钉、5-旋钮、6-夹具体、7-夹具体、8-套筒、9-小轴、10-弹簧、11-夹具体凹槽、12-圆台、13-圆台定位孔、14-圆台小凸轴、15-套筒卡紧定位槽、16-阶梯通孔、17-滑槽、18-夹具体螺纹孔、19-套筒凹孔、20-上盖板螺纹孔、21-小轴螺纹。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅说明书图1：
24.所述的一种用于焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具包括上盖板1、圆柱头螺钉2、六角螺母3、紧定螺钉4、旋钮5、夹具体6、夹具体7、套筒8；
25.请参阅说明书图2：
26.所述的夹具体6加工有滑槽17和螺纹孔18，可通过机加工方式获得，滑槽和螺纹孔起到定位和连接作用。
27.请参阅说明书图3：
28.所述的夹具体7底部加工有凹槽11，同时夹具体加工有滑槽和螺纹孔，凹槽、滑槽和螺纹孔均可以通过机加工方式获得，圆台12可通过焊接方式与夹具体实现连接，圆台上加工有4个定位圆孔13和2根小凸轴14。
29.请参阅说明书图4：
30.所述的套筒8底部加工有4个间隔90
°
的辅助卡紧定位槽15，中间内部加工有4个阶梯通孔16，上部加工有凹孔19，两侧加工有螺纹孔20，套筒采用高强度铝合金材料，通过铣削加工和机加工方式制成。
31.请参阅说明书图5：
32.所述的小轴9通过机加工方式加工制成阶梯轴形式，一端加工螺纹21，便于用六角螺母锁紧，采用304不锈钢材料加工。
33.请参阅说明书图6：
34.所述的上盖板1采用轻质铝材，通过冲压工艺获得基本形状，然后在两侧通过机加工方式加工两个螺纹通孔，通过圆柱头螺钉2的连接，实现上盖板和套筒8的结合。
35.请参阅说明书图7：
36.所述的弹簧施力结构，由小轴9、弹簧10和六角螺母3组成，通过嵌套形式结合，弹簧10和六角螺母3均为标准件，该组合机构设计简单，拆装容易。
37.请参阅说明书图8：
38.所述的紧定螺钉和旋钮连接结构，由紧定螺钉4和旋钮5两部分组成，紧定螺钉4为标准件，旋钮5采用工程塑料如abs、pla等材料，实现轻量化设计，加工有螺纹孔便于与紧定螺钉连接，组合为一个整体，通过旋钮可调整夹具体6和夹具体7之间的距离，既可以夹紧又可以适应厚度不同的金相试样。
39.本实施例所述一种焊接试件金相试样磨抛的可调式夹具，采用标准化、模块化设计，可以根据加工对象在夹具体7的凹槽11辅以弹性塑料和利用旋钮5调整两夹具体之间的距离，从而可以适用焊缝高度不同或者基板厚度不同的金相试样，同理，该套夹具也可用于一般形状的金相试样，做到一具多用，使用方法和原理如上所述。整套装置采用高强度轻质合金或者高强度工程塑料制造，进行了轻量化结构优化，通过设计定位孔、卡紧定位槽和滑槽，实现夹具各部分的定位与连接。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。