拉力试验机夹具的特点和选择方法

    拉力试验机夹具的特点和选择方法

    1、夹具的特点

    a．我们知道通过夹具夹持试样（或产品）对试样进行加力，夹具所能承受的试验力的大小是夹具的一个很重要的指标。它决定了夹具结构的大小及夹具操作的劳动强度的大小，试样材质有金属和非金属之分，形状有大小之分。材料的成分组成各种各样，试样所能承受的试验力小到几十厘牛（如纺织用氨纶丝），大到几十吨（如普通钢材等；国内比较大的电子式万能试验机试验力为600KN,0.5级机），试样尺寸小到直径φ0.006mm的金丝，大到直径1m的PVC管材等。这就要求根据不同的试验力、试样的形状大小选择设计不同的夹具。

    b．对夹具材料的要求：

    ①.对一般的金属及非金属试样，夹具的钳口直接与试样接触，一般都选用优质合金结构钢，合金高碳钢（或低碳合金钢）、冷作模具钢等，通过适当的热处理工艺（淬回火、渗碳淬火等）增加其强度、耐磨性，有时也在钳口处镶装特种钢材，或在钳口表面喷涂金钢砂等。

    ②.对一些小试验力的夹具，与试样接触的表面采用粘软质胶皮等。（例如：塑料薄膜、纤维丝等试样的夹具夹持面。）

    ③夹具体一般采用优质中碳钢、合金结构钢，通过适当的热处理工艺增加其力学性能。有时为了减轻重量也采用铝合金等有色金属及特种金属。有时也采用铸造结构（铸钢，铸铝等）。

    c．对夹具结构的要求：

    ①.夹具的设计主要依据材料的试验标准及试样（特指成品及半成品）的型状及材质。以上所说的试验标准是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，还有企业标准、行业标准等，这些标准中一般都对试样制样及试验方法都有严格的规定，我们可以根据试样及试验方法的不同设计不同的夹具。对于特殊试样（成品及半成品的）使用的夹具，主要根据试样的型状及材质设计夹具。
    ②.夹具本身没有固定的结构（如金属丝可采用缠绕方式夹紧，也可采用两个平板夹紧，金属薄板试样可采用楔形夹紧方式，也可采用对夹夹紧方式），这和主机有明显的区别。主机国内、国外的大同小异，而夹具国外的、国内的区别很大，不同公司间也有大的区别。这主要取决于公司的整体水平，设计人员的经验的积累。国外的夹具，如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夹具一般做工细致，可用性较高，但价格较高，处在市场；而我们的夹具，由于涉足行业广，在一定程度上可以取代部分国外的夹具，处在市场。但在一些新材料、特种材料用夹具上，国内与国外水平还有一定差距。
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    ③.夹具本身就是一个锁紧机构，我们知道机械上的锁紧结构有：缧纹（即螺纹，螺钉，螺母）、斜面、偏心轮、杠杆等，夹具就是这些结构的组合体。试验机用夹具在结构上没有固定的模式，根据不同的试样及试验力大小，在结构上差别很大.（大试验力的试样一般采用斜面夹紧结构，随试验力的增加，夹紧力随之增加，台肩试样采用悬挂结构等），如果夹具按结构划分，可分为楔形类夹具（指采用斜面锁紧原理结构的夹具）、对夹类夹具（指采用单面或双面螺纹顶紧原理结构的夹具）、缠绕类夹具（指试样通过缠绕方式锁紧的夹具）、偏心类夹具指采用（偏心锁紧原理结构的夹具）、杠杆类夹具（指采用杠杆力放大原理结构的夹具）、台肩类夹具（指适用于台肩试样的夹具）、螺栓类夹具（指适用于螺栓、螺钉、螺柱等测试螺纹强度的夹具）、90°剥离类夹具（指适用于两试样进行垂具，直剥离的夹具）等。这些夹具的结构各有各的优缺点，例如：楔形夹具，初始夹紧力小，随试验力增加。夹紧力随之增加。对夹夹具，初始夹紧力大，随试验力增加。夹紧力随之减小。