试验夹具 - 试验机械厂

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*大的电子式试验机试验力为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，一般都选用上等合金结构钢，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夹具体一般采用上等中碳钢、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，处在优异市场；而我们的夹具，由于涉足行业广，在国内的*大，在一定程度上可以取代部分国外的夹具，处在中优异市场。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。

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。

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2．如何判断夹具是否适用:

对夹具适用性的判定很难界定，由于夹具结构的特殊性‚对一种夹具‚有时我们很难确定它到底更适合那种试样，但不能说没有办法，有以下几点供参考：

a．夹具是否使用方便、安全。

b．夹持是否可用，不能有打滑现象。

c．做试验过程中，试样断点好。数据离散性小。（即试样不断钳口、钳口内、平行段或标距外）

3．如何选择夹具主要从以下几方面考虑：

a．根据主机*大试验力选择主要夹具。夹具所能承受的*大力必须大于等于主机的*大试验力。

b．根据非标配置、或扩展配置选一些次要夹具。（例如：扩展配置传感器为10kn，所选次要夹具所能承受的*大试验力也要为10kn。）

c．根据客户试样选夹具。（例如：客户提供试样的形状，*大试验力等。）

d．建议客户用什么样的夹具。（例如：直径小于1mm的绳类试样，包括钢丝、铁丝、细线等。你应该明确告诉客户这种试样只能采用缠绕式夹持方法，但试样延伸率误差大）。

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4． 正确装夹试样

试样的正确装夹对试验很重要，直接影响试验的成败及测试数据的准确性。总的原则是：使试样（或成品、半成品）的受力作用线尽量与传感器的力作用线重合。

a.对矩形试样、脆性试样来说，装夹更为重要。对楔形夹具来说，试样的左、右对中是由夹具保证的，但前后却容易装斜，装斜后在拉伸过程中试样两侧受力不均匀，有可能撕裂试样或断点差。在装夹时尽可能的将试样前后装平行，平行后再做拉伸。b.在钢丝类缠绕夹具中，不能出现线压线的情况，这样会造成局部的应力集中，往往会从压线处断，造成断点差。

c.对于搭接试样，应使搭接面通过传感器的力作用中心，这里就不一一举例说明了。