專利名稱：材料試驗機雙楔形夾頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及拉力和萬能材料試驗機夾頭(鉗口)，特別是涉及拉力和萬能材料試驗機的楔形夾頭。
目前，公知的拉力和萬能材料試驗機的楔形夾頭，一直是沿著一個楔形夾角即鎖緊角進行夾持的。一個楔形夾角進行夾持，則永遠無法克服夾緊與拆卸的矛盾。若楔形夾角取較大值，雖然擴張量大，試件容易裝卸，但自鎖性能差，要夾緊試件，卡口牙齒則應付出較大的切割力，因而卡口打滑、崩齒、耐用性能差；若楔形夾角取較小值，雖然自鎖性能強容易夾緊，特別是容易把抗拉強度低的試件夾緊，然而，夾得越緊，拆卸就越困難。有的試驗機為克服打滑現象，加大了手柄拉簧的拉力，這非但不能提高卡口的耐用性，反而使試件的裝卡與拆卸更為費力、費事；有鑒于此，有的試驗機采用液壓夾頭，然而，這不但沒有從根本上解決問題，反而帶來液壓油缸易泄漏油的新的矛盾。
本實用新型的目的即在于為拉力和萬能材料試驗機提供新型雙楔形夾頭，從源頭上解決夾緊與拆卸的矛盾，使之具有裝卸快速、省力、夾持牢靠，耐用性強。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。
在楔形夾板中間安裝有楔形卡口，該楔形卡口能沿著楔形夾角上下移動；楔形卡口為平面楔形或弧面楔形，即楔形夾板與楔形卡口的接合面為平面楔形的斜面或弧面楔形的柱體曲面；楔形卡口的楔形夾角小于楔形夾板的楔形夾角；上夾頭不設計手柄拉簧，下夾頭手柄拉簧無拉緊力(其拉力僅能支承楔形夾板和楔形卡口自身重量)。
在進行拉伸試驗時，由于該實用新型限制了手柄拉簧拉力，試件裝卡迅速、方便、省力；再由于該實用新型設計了自鎖角，試件與卡口有一個較小的摩擦力就能將試件夾往，并且隨著拉力的增大，很快就能將試件鎖死，不會出現打滑、崩齒現象；拆卸時，由于楔形夾板的楔形夾角大，擴張量大，在豎直方向一個較小的位移量即可將鎖死的卡口松開。
根據實踐經驗，楔形夾板的楔形夾角(夾體的夾角或稱擴張角)應不大于50°，楔形卡口的楔形夾角(自鎖角)應不大于18°；上夾頭(上鉗口)手柄不按拉簧，下夾頭手柄拉簧無夾緊力，這一組合將是本實用新型的最佳方案。
本實用新型的優點由于本實用新型采用上述技術方案，從源頭上解決了夾緊與拆卸的矛盾，試件裝卡迅速、方便、省力，夾持牢靠、鎖緊性強，拆卸省力，卡口耐用性強。
本實用新型的具體構造由附圖給出
圖1是根據本實用新型給出的用導向桿導向的雙楔形夾頭示意圖。
圖2是圖1中零件[2]的主視圖(該零件左右對稱)。
圖3是圖2的A向視圖。
圖4是圖2的B向視圖。
圖5是圖1中零件[5]的主視圖。
圖6是圖5的C向視圖。
圖7是根據本實用新型給出的楔形夾板與楔形卡口全部為平面接合的雙楔形夾頭的示意圖。
圖8是圖7的D向視圖。
圖9是圖7中零件[10]的示意圖。
圖10是圖9的E向視圖。
圖11是根據本實用新型給出的用止口擋板導向，楔形夾板與楔形卡口凸凹相嵌的雙楔形夾頭的示意圖。
圖12是圖11中的零件[19]的示意圖。
圖13是圖12的A-A剖視圖。
圖14是圖12的另一種形狀。
圖15是圖14的B-B剖面圖。
圖16是圖7、圖11中零件[12]的示意圖。
圖中1.夾體 2.楔形夾板(A型)3.壓縮彈簧 4.導向桿5.楔形卡口(A型)6.螺釘 7.平面擋板 8.頂桿9.楔形夾板(B型)10.楔形卡口(B型) 11.掛簧螺釘12.止口擋板13.拉簧14.定位銷 15.升降板 16.墊板17.螺釘18.楔形夾板(C型) 19.楔形卡口(C型)20.楔形卡口(C型)又一種形狀21.楔形夾板[2]上下槽的中心線22.楔形卡口[5]的園孔軸線 23.園孔實現本實用新型的最好方式楔形夾板中間安裝有楔形卡口，該楔形卡口能沿著楔形夾角β上下移動；楔形卡口為平面楔形或弧面楔形，即楔形夾板與楔形卡口的接合面為平面楔形的斜面或弧面楔形的柱體曲面，楔形卡口的楔形夾角β小于楔形夾板的楔形夾角α，并且β角不大于18°，α角不大于50°；上夾頭不設計手柄拉簧，下夾頭手柄拉簧無拉緊力(其拉力僅能支承楔形夾板和楔形卡口自身重量)。
為了使用方便起見，本實用新型在其實施例中采用了以下技術措施當楔形卡口[5]為平面楔形用導向桿[4]導向時
——楔形卡口[5]外側面與楔形夾板[2]內側面凸凹相嵌，并且前者凸部尺寸i小于后者凹部尺寸L；——楔形夾板[2]凹部上、下方向開有矩形定位槽(圖2A向、B向)，楔形卡口[5]凸部兩則開有不同直徑園孔[23]，孔內分別裝有壓縮彈簧[3]和帶臺階的導向桿[4]，上述導向桿[4]可插入楔形夾板[2]的上、下矩形定位槽中，在壓縮彈簧[3]的作用下，可將楔形卡口[5]上頂至足夠高度；——楔形夾板[2]的矩形定位槽(圖2A向、B向)、楔形卡口[5]的園孔[23]、導向桿[4]，它們的軸線與平面楔形卡口[5]的斜面方向一致，以保證楔形卡口[5]能沿著楔形夾角β上下移動。
當楔形卡口[5]為弧面楔形用導向桿[4]導向時(因其結構與前者大體相同，未在圖中示出)；——楔形卡口[5]外側面與楔形夾板[2]內側面凸凹相嵌，并且前者凸部尺寸i小于后者凹部尺寸L；——楔形夾板凹部上、下方向開有環形定位槽(圖2A向、B向)，楔形卡口[5]凸部兩側開有不同直徑園孔[23]，園孔[23]內分別裝有壓縮彈簧[3]和帶臺階的導向桿[4]，上述導向桿可插入楔形夾板[2]的上、下環形定位槽(圖2A向、B向)中，在壓縮彈簧[3]的作用下，可將楔形卡口[5]上頂至足夠高度；——楔形夾板[2]的環形定位槽(圖2A向、B向)、楔形卡口[5]的園孔[23]、導向桿[4]，它們的軸線與弧面楔形卡口[5]的園弧母線方向一致，以保證楔形卡口[5]能沿著楔形夾角β上下移動。
當楔形卡口[19]為平面楔形用止口擋板[12]導向時——楔形卡口[19]外側面與楔形夾板[18]內側面凸凹相嵌，并且前者凸部尺寸i小于后者凹部尺寸L；——楔形卡口[19]下部兩端按有掛簧螺釘[11]，掛簧螺釘[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[19]在拉簧[13]的作用下被拉至足夠高度；——止口擋板[12]的導向方向與楔形卡口[19]的斜面方向一致，并與楔形卡口[19]間隙配合，以保證楔形卡口[19]能沿著楔形夾角β上下移動。
當楔形卡口[10]與楔形夾板[9]全平面接合(無凸凹相嵌)時——楔形卡口[10]下部兩端按有掛簧螺釘[11]，掛簧螺釘[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[10]在拉簧[13]的作用下被拉至足夠高度；——止口擋板[12]的導向方向與楔形卡口[10]的斜面方向一致，并與楔形卡口[10]間隙配合，以保證楔形卡口[10]能沿著楔形夾角β上下移動。
下面就以上肆個實施例來分別說明其工作過程第一個實施例——楔形卡口[5]為平面楔形用導向桿[4]導向時的工作過程向下拉上夾頭頂桿手柄(圖中未示出)，頂桿[8]向上頂起楔形夾板[2]，使之沿楔形夾角α兩邊張開。此時，楔形卡口[5]在楔形夾板[2]中已被壓縮彈簧[3]頂至最上位置，因此楔形卡口[5]也處于張開狀態。放入試件后，向上推頂桿手柄，頂桿[8]下壓，楔形夾板便沿著楔形夾角α兩邊合攏，并帶動楔形卡口[5]將試件夾住；并用同樣的方法夾住試件另一端。拉伸一開始，楔形卡口[5]首先沿楔形夾角β(自鎖角)兩邊產生位移，將試件夾緊，隨著拉力的不斷增大，鎖緊力也不斷增大，直至將試件徹底夾緊(鎖死)。此時有二種情況第一種楔形卡口[5]未達到限定位置即向下未碰到楔形夾板[2]時，試件已拉斷，則試驗便靠結束；第二是楔形卡口[5]到達限定位置試件還沒拉斷，那么楔形卡口[5]就會帶動楔形夾板[2]沿著楔形夾角α兩邊繼續夾緊，與楔形卡口[5]的夾緊過程相同(此時可將楔形卡口與楔形夾板看作一個整體)，試件將被進一步夾緊直至拉斷為止。
當試驗結束拆卸被拉斷試件殘體時，楔形夾板[2]在頂桿[8]的作用下沿楔形夾角α兩邊張開，楔形卡口[5]在導向桿[4]和壓縮彈簧[3]的共同作用下沿楔形夾角β兩邊上移，并且自動復位。
第二個實施例——楔形卡口[5]為弧面楔形用導向桿[4]導向，因其工作過程與第一個實施例完全相同，在此不再重述。
第三個實施例——楔形卡口[19]為平面楔形用止口擋板[12]導向時的工作過程這一實施例試件的夾持、拉斷工作過程與第一個實施例相同，所不同的是在楔形夾板[18]被頂桿[8]頂開以后楔形卡口[19]在止口擋板[12]和拉簧[13]的共同作用下沿楔形夾角β兩邊上移并且自動復位。
第四個實施例——楔形卡口[10]與楔形夾板[9]全平面接合(無凸凹相嵌)時的工作過程這一實施例的夾持、拉斷、拆卸的工作過程與前面的實施例工作過程基本相同，所不同的是楔形卡口[10]無限位(凸凹相嵌)結構，由于材料的抗壓性能高于抗拉性能，同時，此實施例β角取偏高值，所以，不必擔心楔形卡口[10]被拉出的可能性。
最后需要說明楔形夾板的設計可為一塊、二塊或三塊組成，圖8是由三塊組成的楔形夾板示意圖。
權利要求1.材料試驗機雙楔形夾頭——其中包括楔形夾板和楔形卡口，其特征是——楔形夾板中間安裝有楔形卡口，該楔形卡口能沿著楔形夾角β上下移動；——楔形卡口的楔形夾角β小于楔形夾板的楔形夾角α。
2.如權利要求1所述的雙楔形夾頭，其特征是——楔形卡口[5]為平面楔形用導向桿[4]導向，楔形夾板[2]凹部上、下方向有矩形定位槽(圖2A向、B向)，平面楔形卡口[5]凸部兩側開有不同直徑園孔[23]，孔內分別裝有壓縮彈簧[3]和帶臺階的導向桿[4]，上述導向桿[4]可插入楔形夾板[2]的上、下矩形定位槽中，在壓縮彈簧[3]的作用下，可將楔形卡口[5]上頂至足夠高度；——楔形夾板[2]的矩形定位槽(圖2A向、B向)、楔形卡口[5]的園孔[23]、導向桿[4]，它們的軸線與平面楔形卡口[5]的斜面方向一致，以保證楔形卡口[5]能沿著楔形夾角β上下移動。
3.如權利要求1所述的雙楔形夾頭，其特征是——楔形卡口[5]為弧面楔形用導向桿[4]導向，楔形夾板[2]凹部上、下方向開有環形定位槽(圖2A向、B向)，弧面楔形卡口[5]凸部兩側開有不同直徑園孔[23]，孔內分別裝有壓縮彈簧[3]和帶臺階的導向桿[4]，上述導向桿可插入楔形夾板[2]的上、下環形定位槽中，在壓縮彈簧[3]的作用下，可將楔形卡口[5]上頂至足夠高度；——楔形夾板[2]的環形定位槽(圖2A向、B向)、楔形卡口[5]的園孔[23]、導向桿[4]，它們的軸線與弧面楔形卡口[5]的園弧母線方向一致，以保證楔形卡口[5]能沿著楔形夾角β上下移動。
4.如權利要求1所述的雙楔形夾頭，其特征是——楔形卡口[19]為平面楔形用止口擋板[12]導向，楔形卡口[19]下部兩端按有掛簧螺釘[11]，掛簧螺釘[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[19]在拉簧[13]的作用下被拉至足夠高度；——止口擋板[12]的導向方向與楔形卡口[19]的斜面方向一致，并與楔形卡口[19]間隙配合，以保證楔形卡口[19]能沿著楔形夾角β上下移動。
5.如權利要求1-4之一所述的雙楔形夾頭，其特征是楔形卡口的外側面與楔形夾板的內側面凸凹相嵌，并且前者凸部的尺寸i小于后者凹部的尺寸L。
6.如權利要求1所述的雙楔形夾頭，其特征是——楔形卡口[10]與楔形夾板[9]全平面接合(無凸凹相嵌)，楔形卡口[10]下部兩端按有掛簧螺釘[11]，掛簧螺釘[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[10]在拉簧的作用下被拉至足夠高度——止口擋板[12]的導向方向與楔形卡口[10]的斜面方向一致，并與楔形卡口[10]間隙配合，以保證楔形卡口[10]能沿著楔形夾角β上下移動。
7.如權利要求1-6之一所述的雙楔形夾頭，其特征是，楔形夾板的楔形夾角α角不大于50°，楔形卡口的楔形夾角β角不大于18°。
8.如權利要求1-7之一所述的雙楔形夾頭，其特征是上夾頭無手柄拉簧，下夾頭手柄拉簧無拉緊力(其拉力僅能支承楔形夾板和楔形卡口自身重量)。
專利摘要材料試驗機及楔形夾頭,涉及拉力和萬能材料試驗機,其形狀是在楔形夾板中間安裝楔形卡口,該楔形卡口能沿著自鎖角上下移動。兼有楔形卡口鎖緊角小,自鎖性強、容易夾緊和楔形夾板鎖緊角大,擴張量大,容易拆卸的雙重優點,從源頭上解決了夾緊與拆卸的矛盾。由于上夾頭不設計手柄拉簧、下夾頭手柄拉簧僅有支承力,無夾緊力,因而更方便裝卸。同時,結構更為簡單,耐用性增強,為拉力和萬能材料試驗機提供了改裝和換代產品。
文檔編號G01N3/00GK2383061SQ9921323
公開日2000年6月14日 申請日期1999年6月10日 優先權日1999年6月10日
發明者李長忍 申請人:李長忍
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
