一种断裂韧性试样断料工装的制作方法

专利2022-09-23  17



1.本实用新型涉及有色金属和黑色金属等材料的试样机加工工具技术领域,具体涉及一种断裂韧性试样断料工装。


背景技术:

2.在航空、航天、核电等领域,有色金属和黑色金属等金属原材料、锻件、产品应用非常广泛。为了在各种工况下对前述金属材料进行载荷分析和理化试验,需要加工这些金属材料的试样,试样包括三点弯曲试样、断裂韧性试样、拉伸试样、压缩试样、疲劳试样、冲击试样、裂纹扩展速率试样、缺口试样等。
3.目前,断裂韧性试样的最终成品如图1所示,其机加工工艺是:
4.1、线切割下料为矩形工艺板(方向、位置);
5.2、线切割断料,切除矩形工艺板厚度方向多余的料,留余量0.5mm;
6.3、钻φ2引线孔,粗磨后中走丝开槽,满足图纸要求;
7.4、六面精磨,磨削方向垂直于槽口方向,抛光槽和孔内部。
8.但是,由于工人的操作经验不足,矩形工艺板在断料后厚度方向的两侧面不平行,即切除余料后上下两端面的对角线长度误差大,导致后续加工量大或者直接报废,造成原料浪费。


技术实现要素:

9.针对现有技术的不足,本实用新型提供一种断裂韧性试样断料工装,以解决现有矩形工艺板在断料后上下两端面的对角线长度误差大导致后续加工量大或者直接报废的问题。
10.为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:
11.一种断裂韧性试样断料工装,设于线切割机上,该断料工装包括:
12.底座,具有依次设置的基准块、l型构件;及
13.顶紧机构,与所述l型构件的水平边相连接,其设有一用于顶紧试样的滑动块;
14.其中,所述l型构件的竖直边作为定位块使用、水平边上开设有滑槽;所述滑动块与所述滑槽滑动连接,所述滑动块与所述定位块之间的区域为试样放置区。
15.在本技术公开的一个实施例中,所述基准块与l型构件可拆卸连接。
16.在本技术公开的一个实施例中,所述基准块的厚度比所述断裂韧性试样的厚度大0.5mm。
17.在本技术公开的一个实施例中,所述l型构件水平边的端部连接有卡条,所述卡条与线切割机相连接、用于所述底座的定位。
18.在本技术公开的一个实施例中,所述顶紧机构包括支块及调节丝杆;
19.所述支块通过螺钉与所述l型构件水平边设置的一对支耳相连接;
20.所述调节丝杆一端螺纹穿过所述支块后与所述滑动块转动连接;
21.所述支块、滑动块及定位块三者的顶面齐平。
22.在本技术公开的一个实施例中,所述滑动块的端面设有沉孔,所述沉孔内安装有深沟球轴承,所述调节丝杆与所述深沟球轴承转动连接;
23.所述支块纵截面呈倒t型结构、其中部开设有螺纹通孔,所述调节丝杆与所述螺纹通孔螺纹连接。
24.在本技术公开的一个实施例中,所述滑动块底部设有凸条,所述凸条卡入所述滑槽内与所述滑槽滑动连接。
25.在本技术公开的一个实施例中,所述凸条与滑槽横截面均呈倒t型结构。
26.在本技术公开的一个实施例中,还包括压紧机构;
27.所述压紧机构一端与所述定位块相连接、另一端与所述支块相连接;
28.所述压紧机构位于所述试样放置区上方、用于压紧试样。
29.在本技术公开的一个实施例中,所述压紧机构包括压板及一对螺栓;
30.一支螺栓滑动穿过所述压板的一端后与所述定位块螺纹连接,另一支螺栓滑动穿过所述压板的另一端后与所述支块螺纹连接;
31.在所述压板上方的螺栓上螺纹连接有螺母,在所述压板下方的螺栓上套设有压簧。
32.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
33.1、以基准块两平行侧面之间的厚度,保证了断裂韧性试样料坯断料后两侧面能够保持平行且厚度合适,对角线长度误差小,后续加工量小,不会导致料坯报废而浪费原料;
34.2、基准块与l型构件可拆卸连接,根据不同厚度的断裂韧性试样,可更换不同厚度的基准块,以此来控制料坯断料后的厚度,减少对角线误差,减少后续加工量,提高加工效率;
35.3、通过位于试样放置区上方的压紧机构压紧试样,能够提高断裂韧性试样料坯在断料过程中的稳定性,保证加工精度,而且在试样放入试样放置区前,压簧不受力,可支撑住压板,保证压板离l型构件水平边的高度大于断裂韧性试样料坯的高度,以方便断裂韧性试样料坯能够快速放入试样放置区,从而节省装夹时间,提高断料效率,同时保持工件有预紧力。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为断裂韧性试样的立体结构示意图;
38.图2为本实用新型的主视结构示意图;
39.图3为本实用新型的俯视结构示意图;
40.图4为本实用新型的右视结构示意图;
41.图5为底座的立体结构示意图。
具体实施方式
42.在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
43.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
45.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。
48.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
49.参见图2~图5所示,本实用新型提供了一种断裂韧性试样断料工装,设于线切割机(图中未示出)上,该断料工装包括:
50.底座100,具有依次设置的基准块110、l型构件120;及
51.顶紧机构200,与l型构件120的水平边相连接,其设有一用于顶紧试样的滑动块210;
52.其中,l型构件120的竖直边作为定位块121使用、水平边上开设有滑槽122;滑动块210与滑槽122滑动连接,滑动块210与定位块121之间的区域为试样放置区。
53.工作时,将制作断裂韧性试样400的工艺板(在图2中以断裂韧性试样400代替并用虚线表示)放入试样放置区(根据l型构件120水平边的长度可以放置多件料坯),接着通过滑动块210的滑动将断裂韧性试样400顶紧,然后启动线切割机移动钼丝靠近基准块110的一侧面,产生火花后沿着基准块110的侧面平行方向直线进给,对料坯的一侧面进行断料切
除,完成后钼丝原路退出并靠近基准块110的另一侧面,重复上述过程完成料坯另一侧面的断料。即以基准块110两平行侧面之间的厚度,保证了断裂韧性试样400料坯断料后两侧面能够保持平行且厚度合适,对角线长度误差小,后续加工量小,不会导致料坯报废而浪费原料。
54.基准块110与l型构件120可拆卸连接。如此,根据不同厚度的断裂韧性试样400,可更换不同厚度的基准块110,以此来控制料坯断料后的厚度,减少对角线误差,减少后续加工量,提高加工效率。在本实施例中,基准块110的厚度比断裂韧性试样400的厚度大0.5mm。
55.l型构件120水平边的端部连接有卡条130,卡条130与线切割机相连接、用于底座100的定位。具体地,l型构件120、卡条130均采用42crmo合金钢一体成型加工而成。
56.顶紧机构200包括支块220及调节丝杆230;支块220通过螺钉与l型构件120水平边设置的一对支耳123相连接;调节丝杆230一端螺纹穿过支块220后与滑动块210转动连接;支块220、滑动块210及定位块121三者的顶面齐平(在同一水平面)。具体地,滑动块210的端面设有沉孔,沉孔内安装有深沟球轴承,调节丝杆230与深沟球轴承转动连接;支块220纵截面呈倒t型结构、其中部开设有螺纹通孔(即其结构类似t型螺母),调节丝杆230与螺纹通孔螺纹连接。在使用时,转动调节丝杆230,使得滑动块210在滑槽122内滑动,从而推动断裂韧性试样400的料坯并将其顶紧在定位块121上。
57.滑动块210底部设有凸条,凸条卡入滑槽122内与滑槽122滑动连接。参见图4和图5所示,凸条与滑槽122横截面均呈倒t型结构。
58.上述的断裂韧性试样断料工装还包括压紧机构300,压紧机构300一端与定位块121相连接、另一端与支块220相连接,压紧机构300位于试样放置区上方、用于压紧试样。
59.参见图2所示,压紧机构300包括压板310及一对螺栓320,一支螺栓320滑动穿过压板310的一端后与定位块121螺纹连接,另一支螺栓320滑动穿过压板310的另一端后与支块220螺纹连接,在压板310上方的螺栓320上螺纹连接有螺母330,在压板310下方的螺栓320上套设有压簧340。具体地,压板310在螺栓320上下滑动可调节试样放置区内的高度,螺母330用来锁紧压板310,压簧340可保持工件有预紧力。使用时,转动螺母330,克服压簧340复位力后使得压板310下移,从而将试样放置区内的试样压紧,能够提高断裂韧性试样400料坯在断料过程中的稳定性,保证加工精度,而且在试样放入试样放置区前,压簧340不受力,可支撑住压板310,保证压板310离l型构件120水平边的高度大于断裂韧性试样400料坯的高度,以方便断裂韧性试样400料坯能够快速放入试样放置区,从而节省装夹时间,提高断料效率,同时保持工件有预紧力。
60.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例,并不是对本实用新型技术方案的限制,只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案,均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

技术特征:
1.一种断裂韧性试样断料工装,设于线切割机上,其特征在于,该断料工装包括:底座,具有依次设置的基准块、l型构件;及顶紧机构,与所述l型构件的水平边相连接,其设有一用于顶紧试样的滑动块;其中,所述l型构件的竖直边作为定位块使用、水平边上开设有滑槽;所述滑动块与所述滑槽滑动连接,所述滑动块与所述定位块之间的区域为试样放置区。2.根据权利要求1所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于,所述基准块与l型构件可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于,所述基准块的厚度比所述断裂韧性试样的厚度大0.5mm。4.根据权利要求1~3中任意一项所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于,所述l型构件水平边的端部连接有卡条,所述卡条与线切割机相连接、用于所述底座的定位。5.根据权利要求1所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于:所述顶紧机构包括支块及调节丝杆;所述支块通过螺钉与所述l型构件水平边设置的一对支耳相连接;所述调节丝杆一端螺纹穿过所述支块后与所述滑动块转动连接;所述支块、滑动块及定位块三者的顶面齐平。6.根据权利要求5所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于:所述滑动块的端面设有沉孔,所述沉孔内安装有深沟球轴承,所述调节丝杆与所述深沟球轴承转动连接;所述支块纵截面呈倒t型结构、其中部开设有螺纹通孔,所述调节丝杆与所述螺纹通孔螺纹连接。7.根据权利要求1、5或6所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于,所述滑动块底部设有凸条,所述凸条卡入所述滑槽内与所述滑槽滑动连接。8.根据权利要求7所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于,所述凸条与滑槽横截面均呈倒t型结构。9.根据权利要求5所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于:还包括压紧机构;所述压紧机构一端与所述定位块相连接、另一端与所述支块相连接;所述压紧机构位于所述试样放置区上方、用于压紧试样。10.根据权利要求9所述的断裂韧性试样断料工装,其特征在于:所述压紧机构包括压板及一对螺栓;一支螺栓滑动穿过所述压板的一端后与所述定位块螺纹连接,另一支螺栓滑动穿过所述压板的另一端后与所述支块螺纹连接;在所述压板上方的螺栓上螺纹连接有螺母,在所述压板下方的螺栓上套设有压簧。

技术总结
本实用新型提供一种断裂韧性试样断料工装,设于线切割机上,该断料工装包括底座及顶紧机构,底座具有依次设置的基准块、L型构件,顶紧机构与L型构件的水平边相连接、其设有一用于顶紧试样的滑动块;L型构件的竖直边作为定位块使用、水平边上开设有滑槽;滑动块与滑槽滑动连接,滑动块与定位块之间的区域为试样放置区。本实用新型以基准块两平行侧面之间的厚度,保证了断裂韧性试样料坯断料后两侧面能够保持平行且厚度合适,对角线长度误差小,后续加工量小,不会导致料坯报废而浪费原料。不会导致料坯报废而浪费原料。不会导致料坯报废而浪费原料。


技术研发人员:冯宗林 杨茂清 胡年有 彭杰
受保护的技术使用者:德阳市亿威科技有限公司
技术研发日:2021.09.08
技术公布日:2022/1/28
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