一种用于异形截面丝材的拉伸夹具及使用方法

技术领域

本发明涉及拉伸夹具技术领域，更具体的是涉及一种用于异形截面丝材的拉伸夹具及使用方法。

背景技术

多数金属丝材属于脆性或者韧性材料，比如纯铜丝拉延未退火态，拉伸强度平均值为502MPa,屈服强度平均值为491MPa、断裂伸长率平均值为0.9％；而退火态，拉伸强度平均值为200MPa，屈服强度平均值为55MPa、断裂伸长率平均值为33％，针对金属丝材不同状态力学性能的巨大差异，尤其针对异形截面丝材包括三角形截面丝材、梯形截面丝材、半圆形截面丝材、分段异形截面丝材或者不规则截面丝材。

上述异形截面丝材在进行拉伸试验过程中，要求夹具与待测丝线的轴线及上下固定端保持重合，避免丝线倾斜，产生剪切力，影响试验结果；在不损伤试样的前提下完成有效夹紧，夹持太紧试样变形，易在变形处断裂，夹持太松易造成试样脱落，无法完成拉伸测试。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有拉伸夹具夹持异形截面丝材试样太紧拉伸造成异形截面丝材试样变形，导致异形截面丝材试样在变形处断裂的问题，本发明提供一种用于异形截面丝材的拉伸夹具及使用方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于异形截面丝材的拉伸夹具，包括两个结构相同的夹持组件，所述夹持组件包括夹持本体和用于固定异形截面丝材的压块；所述夹持本体呈圆柱形；所述夹持本体包括上部和下部；所述上部的顶部开设有用于配合压块的凹槽，所述压块与夹持本体的顶部连接；所述上部的外侧表面自上而下开设有用于缠绕异形截面丝材试样的螺纹槽，所述螺纹槽呈螺旋形；所述螺纹槽的一端延伸至凹槽，所述螺纹槽的另一端延伸至夹持本体的中心；所述下部自下而上开设有用于拉直待测异形截面丝材试样的拉伸槽，所述拉伸槽与螺纹槽连接；所述两个结构相同的夹持组件对称设置。

进一步：所述螺纹槽包括上螺纹槽和下螺纹槽，所述上螺纹槽与下螺纹槽连接；所述上螺纹槽为等螺距的螺纹槽，所述下螺纹槽为变螺距的螺纹槽；所述上螺纹槽的延伸至凹槽，所述下螺纹槽的底部延伸至夹持本体的中心；所述上螺纹槽与下螺纹槽连接；所述下螺纹槽与拉伸槽连接。

进一步：所述上螺纹槽的螺距为夹持本体直径的1/4-1/5。

进一步：所述下螺纹槽的螺距为夹持本体直径的1.8-2倍。

进一步：所述下螺纹槽的高度为夹持本体直径的1.1-1.5倍。

进一步：所述下螺纹槽的深度为夹持本体的半径。

进一步：所述拉伸槽的深度为夹持本体的半径。

一种用于异形截面丝材拉伸夹具的使用方法，将异形截面丝材缠绕在夹持本体上的螺纹槽内；异形截面丝材的一端用压块固定，另一端穿出拉伸槽与对称的夹持本体连接；将两个夹持组件分别固定；将两个夹持组件相向拉伸。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过在夹持本体上开设螺纹槽，将异形截面丝材缠绕在夹持本体上的螺纹槽内；异形截面丝材的一端用压块固定，另一端穿出拉伸槽与对称的夹持本体连接；两个夹持组件相向拉伸，实现异形截面丝材的拉伸，异形截面丝材的两端不会因为拉伸夹具的夹持方式损伤，方便得到科学真实的实验数据；通过两个结构相同的夹持组件且对称设置使得夹持组件与待测异形截面丝材的轴线及上下固定端保持重合，避免丝线倾斜产生剪切力，影响试验结果；

2、本发明通过设置上螺纹和下螺纹使得异形截面丝材试样在夹持本体上缠绕的更加牢固；

3、本发明通过上螺纹槽的螺距为夹持本体直径的1/4-1/5，增加异形截面丝材与夹持本体的接触面积，进而增加异形截面丝材与夹持本体的摩擦力；

4、本发明通过下螺纹槽的螺距为夹持本体直径的1.8-2倍，增加异形截面丝材与夹持本体的接触长度，进一步使得异形截面丝材在夹持本体上缠绕的更加牢固；

5、本发明通过下螺纹槽的高度为夹持本体直径的1.1-1.5倍，增加异形截面丝材与夹持本体的接触面积，进而增加异形截面丝材与夹持本体的摩擦力；

6、本发明通过下螺纹槽的深度为夹持本体的半径，使得下螺纹槽与拉伸槽能够连接；

7、本发明通过拉伸槽的深度为夹持本体的半径，使得异形截面丝材试样进入拉伸槽内不与夹持本体接触，避免异形截面丝材试样，发生变形。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明图1的剖视图。

附图标记：1-夹持本体；11-上部；12-下部；13-凹槽；2-压块；3-螺纹槽；31-上螺纹槽；32-下螺纹槽；4-拉伸槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1和图2所示，一种用于异形截面丝材的拉伸夹具，包括两个结构相同的夹持组件，夹持组件包括夹持本体1和用于固定异形截面丝材的压块2。

夹持本体1呈圆柱形，夹持本体1包括上部11和下部12，上部11的顶部开设有用于配压块2的凹槽13，凹槽13呈L形，压块2通过螺栓与夹持本体1连接，上部11的外侧表面自上而下开设有用于缠绕异形截面丝材试样的螺纹槽3，螺纹槽3呈螺旋形，螺纹槽3包括上螺纹槽31和下螺纹槽32，上螺纹槽31的一端延伸至凹槽13，上螺纹槽31的另一端与下螺纹槽32连接；上螺纹槽31为等距的螺纹槽，上螺纹槽31的螺距为夹持本体1直径的1/4-1/5。

下螺纹槽32为变螺距的螺纹槽，下螺纹槽32的底部延伸至夹持本体1的中心，下螺纹槽32的螺距为夹持本体1直径的1.8-2倍，下螺纹槽32的高度为夹持本体1直径的1.1-1.5倍，下螺纹槽32的深度为夹持本体1的半径。

下部12自下而上开设有用于拉直待测异型截面丝材试样的拉伸槽4，拉伸槽4的顶端与下螺纹槽32连接，拉伸槽4的底端贯穿夹持本体1底部，拉伸槽4的深度为夹持本体1的半径。

两个夹持组件对称固定。

工作原理：将异形截面丝材缠绕在夹持本体1上的螺纹槽3内，异形截面丝材的一端用压块2固定，另一端穿出拉伸槽4与对称的夹持本体1连接；两个夹持组件相向拉伸，实现异形截面丝材的拉伸，异形截面丝材的两端不会因为拉伸夹具的夹持方式损伤，方便得到科学真实的实验数据。

实施例2

如图1和图2所示，一种异形截面丝材拉伸夹具的使用方法，包括以下步骤：

1)在圆柱形夹持本体1上开设螺纹槽3，螺纹槽3的形状为与待测丝材异形截面相同。

2)将异形截面丝材试样缠绕在螺纹槽3内，异形截面丝材试样通过压块2固定在夹持本体1上，通过螺栓将压块2与夹持本体1固定。

3)将两个夹持本体1对称固定。

4)两个夹持本体1相向拉伸，实现异形截面丝材的拉伸，异形截面丝材的两端不会因为拉伸夹具的夹持方式损伤，方便得到科学真实的实验数据。