一种用于薄片状金相试样加工的夹持装置

1.本发明涉及金相加工设备技术领域，具体地，涉及一种用于薄片状金相试样加工的夹持装置。


背景技术：

2.在金相材料学科的研究和生产过程中，金相显微组织分析的相关实验是必不可少的，比如光学金相显微实验或扫描电子显微镜观察分析实验。在实验前需要将金属制备成金相试样，主要包括打磨和抛光，最终将金属需要观察分析的一面打磨并抛光成光滑的平面。在打磨和抛光过程中，薄片状试样难以拿持，无法直接在自动打磨机和抛光机上进行试样的制备。一直以来的处理方法有两种，一种是将试样在砂纸和抛光布上手动打磨，这种方法的效率低下；另一种是将试样镶嵌到大的块体中，但是这种做法舍弃了薄片金相试样的薄片属性，例如无法将薄片状拉伸试样进行抛光制备成金相试样后再进行拉伸试验，来观察位错滑移带的变化。
3.为此，本发明提供一种适用于薄片状金相试样打磨和抛光的夹持装置，可以将薄片状试样安全稳固地装夹在夹持装置上进行打磨和抛光，并能在金相试样制备结束后安全完整地取下试样。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于薄片状金相试样加工的夹持装置。
5.本发明提供的用于薄片状金相试样加工的夹持装置，包括第一夹持片、第二夹持片、支撑柱、支撑柱固定螺栓、夹紧螺栓、夹紧螺母、预紧弹簧，所述第一夹持片、所述第二夹持片相对设置，所述支撑柱和所述支撑柱固定螺栓配合，所述支撑柱的两端抵触所述第一夹持片、所述第二夹持片，所述夹紧螺栓和所述夹紧螺母配合，所述夹紧螺栓的头部和所述夹紧螺母分别位于所述第一夹持片、所述第二夹持片相互远离的一侧，所述夹紧螺栓和所述夹紧螺母压紧所述第一夹持片、所述第二夹持片，所述第一夹持片、所述第二夹持片开有与所述夹紧螺栓配合的通孔，所述预紧弹簧的两端连接所述第一夹持片、所述第二夹持片，所述第一夹持片、所述第二夹持片上开有相对的钳口。
6.进一步地，所述支撑柱的一端开有螺纹孔，所述支撑柱固定螺栓与所述支撑柱通过螺纹孔配合，所述支撑柱固定螺栓的头部与所述支撑柱分别位于所述第一夹持片的两侧。
7.进一步地，所述支撑柱的另一端为球头形，所述第二夹持片与所述支撑柱的球头对应的位置设有球形凹槽。
8.进一步地，所述第一夹持片开有与所述支撑柱固定螺栓配合的第一凹槽和通孔。
9.优选地，所述夹紧螺母带有旋转片。
10.进一步地，所述夹紧螺栓、所述夹紧螺母设置二套，在所述第一夹持片的侧面上，
所述支撑柱和两套所述夹紧螺栓不处于同一条直线上。
11.进一步地，所述第一夹持片、所述第二夹持片的钳口为单边开放的矩形槽。
12.进一步地，所述钳口上开有第二凹槽。
13.优选地，所述钳口的凹槽为单边v形或双边v形。
14.优选地，所述钳口的外缘带有倒角。
15.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
16.本发明提供的用于薄片状金相试样加工的夹持装置，可以将薄片状试样安全稳固地装夹在夹持装置上进行打磨和抛光，在金相试样制备结束后可以安全完整地取下，尤其适用于拉伸片金相试样的位错滑移带观察实验。本发明的夹持装置，提高了金相试样加工的效率，保证了试样的结构完整性。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
18.图1为本发明实施例的夹持装置的正视图；
19.图2为本发明实施例的夹持装置的仰视图；
20.图3为本发明实施例的第一夹持片示意图；
21.图4为本发明实施例的第二夹持片示意图；
22.图5为本发明实施例的支撑柱示意图。
23.图中：
24.1-第一夹持片；
25.2-支撑柱固定螺栓；
26.3-支撑柱；
27.4-第二夹持片；
28.5-夹紧螺栓；
29.6-夹紧螺母；
30.7-预紧弹簧。
具体实施方式
31.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
32.本发明提供了一种用于薄片状金相试样加工的夹持装置，如图1、图2所示，本实施例的夹持装置包括相对设置的第一夹持片1和第二夹持片4，第一夹持片1和第二夹持片4的一个面相对设置。第一夹持片1和第二夹持片4之间设有支撑柱3，支撑柱3的两端分别抵触第一夹持片1和第二夹持片4，支撑柱3还与支撑柱固定螺栓2相配合。第一支撑片1和第二支撑片4还贯穿有夹紧螺栓5，夹紧螺栓5与夹紧螺母6配合，从两侧压紧第一夹持片1和第二夹持片4。第一夹持片1和第二夹持片4之间还设有预紧弹簧7，预紧弹簧7的两端分别与第一夹
持片1和第二夹持片4连接。
33.在第一夹持片1和第二夹持片4的一个边缘处，相对设置有钳口，用于夹持金相试样。第一夹持片1、第二夹持片4的钳口分别为单边开放的矩形槽。
34.如图5所示，支撑柱3的一端为平面形状，与平面垂直的方向上开有螺纹孔，使支撑柱3与支撑柱固定螺栓2通过螺纹孔配合连接。支撑柱3的另一端为球头形状。
35.如图3所示，第一夹持片1上与支撑柱固定螺栓2对应的位置处开有第一凹槽和通孔，支撑柱固定螺栓2的球头和支撑柱3分别位于第一夹持片1的两侧，并且支撑柱固定螺栓2的头部置于第一凹槽中。
36.如图4所示，第二夹持片4与支撑柱3相应的位置处开有球形凹槽，使支撑柱3的球头与球形凹槽形成可旋转的运动副。
37.第一夹持片1和第二夹持片4在由支撑柱3和球形凹槽组成的旋转运动副作用下，可开合形成钳口，方便夹持薄片状金相试样。
38.在第一夹持片1、第二夹持片4的钳口的中点处设有第二凹槽，第二凹槽可以为单边v形，也可以为双边v形。当装夹圆形薄片金相试样时，试样边缘与第二凹槽形成两点接触，进一步与由支撑柱3和球形凹槽组成的旋转运动副组成三角形夹紧定位结构。
39.如图2所示，夹紧螺栓5和夹紧螺母6共设置两套。如图3和图4所示，第一夹持片1和第二夹持片4上分别开有通孔，用于穿过夹紧螺栓5和预紧弹簧7。如图3和图4所示的方向上，两套夹紧螺栓5所在的位置与支撑柱3所在的位置不处于同一条直线上，两套夹紧螺栓5均匀分布在支撑柱3的两侧，预紧弹簧7相对设置在夹紧螺栓5和支撑柱3之间，且两套夹紧螺栓5靠近钳口一侧。
40.第一夹持片1和第二夹持片4的钳口外缘带有倒角，以防止夹持装置剐蹭砂纸或抛光布的绒毛。
41.夹紧螺母6带有旋转片，用于手动调节，对三角形夹紧定位机构中钳口与金相试样的接触点，施加对称的夹紧力，使金相试样稳固。
42.本实施例中，第一夹持片1和支撑柱3通过支撑柱固定螺栓2固定连接，利用预紧弹簧7将第一夹持片1和第二夹持片4连接，将支撑柱3的球头插入第二夹持片4的球形槽内，在预紧弹簧7的作用下支撑柱3的球头与第二夹持片4的球形凹槽紧密贴合形成可旋转的运动副，将夹紧螺栓5穿过第一夹持片1和第二夹持片4的通孔，与夹紧螺母6连接，钳口在预紧弹簧7的作用下自然闭合。
43.在用于夹持试样时，将矩形或多边形薄片状金相试样平铺在由第一夹持片1和第二夹持片4的钳口中，或将圆形薄片试样边缘放入钳口的第二凹槽中，保证金相试样需要打磨或抛光的面凸出钳口。在预紧弹簧7的作用下，钳口自然闭合将薄片状试样夹持在钳口处，金相试样不会在重力的作用下跌落。然后拧紧夹紧螺栓5和夹紧螺母6，在夹紧力的作用下钳口将薄片状金相试样稳固夹紧，此时第一夹持片1和第二夹持片4的钳口受到金相试样向外侧的支撑力，同时也受到支撑柱3向外的支撑力，相对于第一夹持片1、第二夹持片4的金相试样和支撑柱3的夹持力形成稳定的三角形夹紧定位结构，此时金相试样被稳固夹紧。
44.在打磨或抛光过程中，实验人员需手握夹持装置的中间部分，将钳口处的金相试样缓慢放到金相试样打磨机或抛光机进行打磨或抛光。
45.当金相试样完成打磨或抛光后，松开夹紧螺栓5和夹紧螺母6，在预紧弹簧7的作用
下，钳口自然闭合，将薄片状试样夹持在钳口处，金相试样不会在重力的作用下跌落，此时只需将金相试样从钳口处轻轻取下即可。
46.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。