金属材料单向变形控制装置

技术领域

本发明属于金属材料处理技术领域，尤其涉及金属材料单向变形控制装置。

背景技术

单向变形试验是一种材料力学性能试验方法，可以揭示金属材料的在静载作用下的应力应变关系及常见的三种失效形式的特点和基本规律，还可以评定出金属材料的性能指标，单向形变试验中常使用到金属材料单向变形控制装置。

现有的金属材料单向变形控制装置常用于对金属材料的形变程度以及性能进行检测。

目前需要采用单独的夹持装置对金属材料进行夹持，且夹持的程度无法得知，试验过程中常出现由于夹持不牢导致金属材料掉落的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种金属材料单向变形控制装置，旨在解决装置对金属材料的夹持程度无法得知，试验过程中常出现由于夹持不牢导致金属材料掉落的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种金属材料单向变形控制装置，所述装置包括：

安装台，其上设有用于对金属材料活动端加工的加工台以及用于检测金属材料性能指标的监测模块；

所述装置还包括：

夹持组件，安装于安装台上，用于夹持金属材料的固定端，所述夹持组件包括用于夹持金属材料的夹持件，且夹持件的数量不少于两个，多个所述夹持件围合形成用于夹持金属材料的夹持腔；以及

驱动组件，用于控制加工台移动；

限定单元，所述限定单元的数量不少于两个，且多个限定单元分别设于多个夹持件上，所述限定单元根据金属材料的位置发生相应位移，直至夹持组件夹紧金属材料；

所述夹持件上设有与限定单元干涉的行程开关，当限定单元内部件移动至最大位移处即触发行程开关，驱动组件才可启动。

优选地，所述夹持组件包括：

固定盘，固定安装于安装台上，且多个夹持件均转动安装于固定盘上；以及

活动盘，转动安装于固定盘上，且活动盘通过多个连接件分别与多个夹持件连接；

所述夹持组件上设有用于复位多个夹持件的复位单元。

优选地，所述驱动组件包括：

螺母，滑动安装于安装台上，且螺母与加工台固定连接；以及

螺杆，转动安装于安装台上，所述螺杆由驱动源驱动；

所述安装台上设有用于对螺母导向的导向杆。

优选地，所述限定单元包括：

限定腔，每个所述夹持件均设有一个限定腔；以及

测试件，多个所述测试件分别与多个限定腔滑动配合，且二者之间通过活动单元连接；

所述限定腔内设有与测试件的运动轨迹干涉的行程开关。

优选地，所述活动单元内设有限位件，以防止活动单元的运动偏离预设路径。

优选地，每个所述测试件与金属材料的接触面上均设有容差单元，以方便夹持腔对多种表面的金属材料进行夹持。

优选地，所述容差单元包括多个突出部，且突出部由弹性材料制成。

优选地，多个所述容差单元分别通过多个组装部可拆卸安装于多个测试件上。

本发明实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置，通过夹持组件中的多个坚持件对金属材料进行夹持，限定单元根据金属材料的位置发生相应位移直至金属材料被完全夹紧，此时限定单元内的部件发生最大位移量，判断金属材料为被完全夹紧的状态，随后驱动组件才可启动并驱动加工台对金属材料的另一端进行加工，同时移动实现金属材料的变形，有效避免对装置夹持金属材料的程度无法得知，试验过程中由于夹持不牢出现金属材料掉落的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置中夹持组件的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置中夹持组件的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置中夹持件5的立体结构图；

图5为本发明实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置中限定单元的结构图；

附图中：1、安装台；2、加工台；3、固定盘；4、活动盘；5、夹持件；6、连接件；7、弹性件；8、限定腔；9、测试件；10、弹簧；11、限位杆；12、突出部；13、组装部；14、螺母；15、螺杆；16、导向杆；17、驱动源。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1和2所示，为本发明一个实施例提供的一种金属材料单向变形控制装置的结构图，包括：

安装台1，其上设有用于对金属材料活动端加工的加工台2以及用于检测金属材料性能指标的监测模块；

所述装置还包括：

夹持组件，安装于安装台1上，用于夹持金属材料的固定端，所述夹持组件包括用于夹持金属材料的夹持件5，且夹持件5的数量不少于两个，多个所述夹持件5围合形成用于夹持金属材料的夹持腔；以及

驱动组件，用于控制加工台2移动；

限定单元，所述限定单元的数量不少于两个，且多个限定单元分别设于多个夹持件5上，所述限定单元内的部件根据金属材料的位置发生相应位移，直至夹持组件夹紧金属材料；

所述夹持件5上设有与限定单元干涉的行程开关，当限定单元内部件移动至最大位移处即触发行程开关，驱动组件才可启动。

有必要进行说明的是，本实施例中所述的监测模块为现有技术，用于检测金属材料发生形变后的各项性能指标，本申请技术方案未对监测模块进行改进，因而不需要公开监测模块的具体型号、电路结构等，不影响本申请技术方案的完整性。

本实施例在实际应用时，将金属材料的固定端用夹持组件夹住，活动端放置于加工台2上，夹持组件可采用手动或是电机驱动，本实施例在此不进行具体的限定；调整夹持组件使多个夹持件5完全夹紧金属材料后，限定单元内的部件此时发生了最大限度的形变，即能够检测到金属材料的被夹持程度，判断金属材料已为夹紧状态，此时限定单元会触发行程开关，行程开关向外部控制器发送信号，并控制驱动组件驱动加工台2对金属材料的另一端进行加工并移动实现金属材料的变形。

如图1～3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述夹持组件包括：

固定盘3，固定安装于安装台1上，且多个夹持件5均转动安装于固定盘3上；以及

活动盘4，转动安装于固定盘3上，且活动盘4通过多个连接件6分别与多个夹持件5连接；

所述夹持组件上设有用于复位多个夹持件5的复位单元。

有必要说明的是，所述固定盘3和活动盘4同轴安装，且二者的中心轴处均设有与夹持腔对应布设的镂空部；所述夹持件5的端部与固定盘3转动连接。

优选的，所述复位单元为多个弹性件7，且弹性件7的两端分别固定于固定盘3和活动盘4上，当转动活动盘4时，弹性件7两端的间距变大并发生形变，松手后，弹性件7恢复形变的弹力使得活动盘4向初始位置转动；其中，弹性件7可以为弹簧，也可以为其他具有弹性的部件，如硅胶柱、弹片等，本实施例在此不进行具体的限定；当然，复位单元也可以是利用磁吸力的磁性结构，或者是通过液压缸进行驱动的直线运动结构，本实施例在此不进行具体的限定。

本实施例在实际应用时，初始状态下，多个夹持件5相互贴合，此时夹持腔的面积最小，转动活动盘4后，通过多个连接件6可带动多个夹持件5与固定盘3发生相对转动，即夹持腔的面积增大，此时多个弹性件7均发生形变，将金属材料的固定端置于金属腔内，解除对活动盘4的旋转驱动后，弹性件7的弹力使得活动盘4向初始位置转动，则多个夹持件5复位并对金属材料进行夹持。

如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述驱动组件包括：

螺母14，滑动安装于安装台1上，且螺母14与加工台2固定连接；以及

螺杆15，转动安装于安装台1上，所述螺杆15由驱动源17驱动；

所述安装台1上设有用于对螺母14导向的导向杆16。

在本实施例的一种情况中，所述驱动组件还可以选用电动伸缩杆等能够实现直线运动的部件，本实施例在此不进行具体的限定；其中，所述驱动源17为伺服电机，其旋转方向可以更改，方便驱动加工台2的往复移动；当然，驱动源17还可以是由电机驱动的齿轮组件进行传动，本实施例在此不进行具体的限定。

本实施例在实际应用时，驱动源17驱动螺杆15旋转，带动与其螺纹连接的螺母14做直线运动，进而实现加工台2的移动，导向杆16能够防止螺母14随螺杆15旋转而旋转。

如图4～5所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述限定单元包括：

限定腔8，每个所述夹持件5均设有一个限定腔8；以及

测试件9，多个所述测试件9分别与多个限定腔8滑动配合，且二者之间通过活动单元连接；

所述限定腔8内设有与测试件9的运动轨迹干涉的行程开关。

在本实施例的一种情况中，所述限定单元也可以为多级嵌套的伸缩杆，且伸缩杆内设有能够复位的弹簧，并不仅局限于图4～5中的一种示例。

另外，在本实施例中，所述活动单元内设有限位件，以防止活动单元的运动偏离预设路径。

优选的，所述活动单元为弹簧10，所述限位件为限位杆11，所述限位杆11为伸缩式结构，所述的伸缩式结构为多级管件嵌套而成的结构，实际应用时也可以采用齿轮齿条、电动伸缩杆的结构，本实施例在此不进行具体的限定；弹簧10发生形变的过程中，限位杆11能够有效对其的移动进行限位；其中，所述活动单元也可以是具有相互吸引磁性的两个磁块，只要能够根据夹持件5对金属材料的夹持进行位置改变即可，本实施例在此不进行具体的限定。

本实施例在实际应用时，初始状态下，测试件9与限定腔8之间的间距最大，夹持件5对金属材料进行夹持时，测试件9首先与金属材料接触，并被推动向限定腔8移动，此时弹簧10被挤压，当测试件9移动进入限定腔8后，测试件9触发行程开关，行程开关向外部控制器发送信号，外部控制器即控制驱动组件工作。

如图4～5所示，作为本发明的另一种优选实施例，每个所述测试件9与金属材料的接触面上均设有容差单元，以方便夹持腔对多种尺寸的金属材料进行夹持。

在本实施例的一种情况中，所述容差单元包括多个突出部12，且突出部12由弹性材料制成，所述弹性材料指的是具有弹性的材料，如硅胶柱、弹片等；优选的，多个所述容差单元分别通过多个组装部13可拆卸安装于多个测试件9上，所述可拆卸安装可以为螺钉安装，也可以为滑动安装，或是胶粘的方式，本实施例在此不进行具体的限定。

本实施例在实际应用时，当多个测试件9与金属材料接触时，多个突出部12均与金属材料的表面接触并被挤压发生形变，使得装置能够对多种表面的金属材料进行夹持，增加了装置的实用性；长时间使用后，突出部12可能出现磨损，拆卸组装部13即可更换容差单元，延长了装置的使用期限。

本发明上述实施例中提供了一种金属材料单向变形控制装置，通过夹持组件中的多个坚持件5对金属材料进行夹持，限定单元根据金属材料的位置发生相应位移直至金属材料被完全夹紧，此时限定单元内的部件发生最大位移量，判断金属材料为被完全夹紧的状态，随后驱动组件才可启动并驱动加工台2对金属材料的另一端进行加工，同时移动实现金属材料的变形，有效避免对装置夹持金属材料的程度无法得知，试验过程中由于夹持不牢出现金属材料掉落的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。