銅材拉伸試驗(yàn)夾具是拉力試驗(yàn)機(jī)重要的組成部分,有了拉伸夾具才能進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。不同拉力試驗(yàn)機(jī)根據(jù)拉力量程和用途會(huì)配有不同類型的拉伸夾具。根據(jù)材料的形狀、直徑的大小、最大拉斷力的不同等因素拉伸夾具需要相應(yīng)配套。選擇一套合適的拉伸夾具為保障拉伸試驗(yàn)順利進(jìn)行和試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性很是關(guān)鍵。
一、銅材拉伸常見夾具
日常使用的夾具按夾持方式,可分為楔形夾具、平口夾具、纏繞夾具等。
1.楔形夾具
楔形夾具是指應(yīng)用斜面鎖緊的原理設(shè)計(jì)的一種拉伸夾具。這種夾具主要做直徑在3mm以上的圓形截面的試樣。具體到銅材主要是電工用銅線坯、銅及銅合金拉制棒、銅及銅合金擠制棒、H59黃銅棒、再生銅及銅合金棒、鈦銅合金棒、銅碲合金棒等等。契形夾具在圓形截面積的鋼材、鋁合金等金屬材料拉伸試驗(yàn)中都有廣泛應(yīng)用。
2.平口夾具
平口夾具(對(duì)夾類夾具)應(yīng)用單面或雙面螺紋頂緊的原理設(shè)計(jì)的一種拉伸夾具。平口夾具主要使用在3mm及以下直徑的圓形截面試樣、矩形截面的板、帶、箔材試樣的拉伸試驗(yàn)。具體銅產(chǎn)品主要有電工圓銅線、鍍錫圓銅線、超細(xì)銅線、銅及銅合金帶材、銅及銅合金板材、電解銅箔、壓延銅箔、導(dǎo)電用銅帶、接觸網(wǎng)用青銅板帶、屏蔽用鋅白銅帶、散熱器散熱片專用純銅帶、電纜用銅帶等等。
平口夾具對(duì)超細(xì)線和箔材有著天然的優(yōu)勢。開始夾持時(shí)力很大,但隨著試驗(yàn)的進(jìn)行,拉力的增大,夾持力在不斷減小。這就和楔形夾具的夾持力的變化過程恰好相反,楔形夾具的夾持力,隨著拉伸試驗(yàn)進(jìn)行是越來越大的直到試樣發(fā)生斷裂,夾持力才驟然減小。有利于這類試樣的試驗(yàn)。
夾具夾持端面的材質(zhì)和形狀對(duì)細(xì)線和薄帶材拉伸試驗(yàn)的成功率影響明顯。夾持端面為鋸齒狀或鐵質(zhì)。超細(xì)線和箔材極易直接將試樣在夾具內(nèi)夾斷。導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。(測試結(jié)果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的試樣,斷在夾口內(nèi)或很接近夾口,試驗(yàn)是判為無效的)這樣既浪費(fèi)時(shí)間、物力,更甚的是監(jiān)督抽查、委托檢驗(yàn)等樣品量往往很有限。
3.纏繞夾具
纏繞夾具是指應(yīng)用纏繞的方式將試樣鎖緊的原理設(shè)計(jì)的一種拉伸夾具。
纏繞夾具主要應(yīng)用于細(xì)線和超細(xì)線的拉伸試驗(yàn)。纏繞夾具裝夾相對(duì)而言比較費(fèi)時(shí),但試樣受力線的對(duì)中,比平口夾具更好,能比較好的規(guī)避人為視覺誤差。纏繞夾具相比橡膠墊平口夾具,優(yōu)勢并不十分明顯。
以上是按夾持方式分的幾種常見夾具,按使用環(huán)境還可分為高溫夾具、低溫夾具、室溫夾具;用途分為特殊用途和一般用途的夾具。高低溫、特殊用途的夾具對(duì)其材質(zhì)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的精巧性相對(duì)室溫下常用夾具,苛刻許多。
二、試樣的夾持
正確夾持試樣對(duì)拉伸試驗(yàn)的有效率和測試結(jié)果的準(zhǔn)確性影響尤為明顯。試樣的正確裝夾對(duì)試驗(yàn)很重要,直接影響試驗(yàn)的成敗及測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。試樣受的拉力與傳感器的力盡可能在一條線上。矩形試樣采用平口夾具,上下夾持端面的夾持點(diǎn)連線與中垂線不平行的情況時(shí)有發(fā)生。即使是老師傅也有失手的時(shí)候,因?yàn)橛行A具上沒有刻劃線,僅靠目測。矩形試樣夾持歪了,兩側(cè)受力不均,產(chǎn)生撕裂的幾率大大增加。
細(xì)線試樣采用纏繞夾具時(shí),請注意不要兩圈或多圈線疊在一起,這樣容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,在疊加的地方產(chǎn)生提前斷裂的情況。
三、夾具的選擇
試樣夾持方便、快捷、安全。夾不夾的住,不能有試樣滑動(dòng)或滑出夾持端面的現(xiàn)象。試樣不在夾口內(nèi)、夾口附近、過渡弧處、標(biāo)距外的平行部分等不符合要求的部位斷裂或提前斷裂。
四、夾具的發(fā)展趨勢
夾具向多元多樣化方向走,針對(duì)各類產(chǎn)品的獨(dú)有特性(形狀、尺寸、試驗(yàn)環(huán)境等),設(shè)計(jì)更符合該產(chǎn)品拉伸試驗(yàn)的夾具。而不是一副夾具打天下。夾緊方式逐漸從現(xiàn)在舉例的機(jī)械夾緊向氣壓夾緊、液壓夾緊等方向發(fā)展。人工智能的在拉伸試驗(yàn)上的應(yīng)用將越來越多,不久的將來可能從畫標(biāo)距、夾持、開始拉伸試驗(yàn)、力值測定、斷后伸長的測量等都會(huì)自動(dòng)化。期待這一天的早日到來,解放檢驗(yàn)員的雙手,讓檢驗(yàn)員工作更有價(jià)值更有效率更有意義!
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