板材單向熱拉伸試驗夾具的改進設計與應用＊

馮建友

（山西省機電設計研究院，山西 太原 030009）

0 引言

眾所周知，單向拉伸試驗夾具是對試樣實施抱緊作用，實現試驗機向試樣傳遞縱向拉力，使試樣發生彈性或塑性拉伸變形的裝置。某DNS200型微機控制電子萬能試驗機的板料拉伸夾具只能用于板材試樣的室溫拉伸，不能在試驗機的對開管式高溫爐中使用；而熱拉伸試驗夾具只適合圓棒料試樣的拉伸，不適用于板材試樣的熱拉伸。為解決上述問題，試驗室曾設計制作了一套銷式板材試樣熱拉伸夾具，雖然能在高溫爐中使用，但存在很多缺點，得到的試驗數據精度低。為此，針對該電子萬能拉伸試驗機的使用條件，在分析原銷式板材單向熱拉伸試驗夾具缺點的基礎上，重新設計并制作了一套適用于板材試樣熱拉伸的夾緊式夾具。

1 原銷式熱拉伸試驗夾具

原銷式熱拉伸試驗夾具如圖1（a）所示，夾具借助銷釘實現卡掛固定板材試樣。在試驗操作中發現該夾具存在以下缺點：①試驗前，需對板材試樣兩端夾頭部分打孔，如圖1（b）所示，通過夾具的銷釘穿過試樣頭部的孔，實現試樣的安裝；②拉伸過程中，試樣在受到銷釘傳遞的縱向拉力下發生拉伸變形，因此，孔的位置對試樣變形影響很大；③試樣在孔附近發生應力集中而發生局部變形甚至被撕裂，如圖1（c）所示，試樣孔的變形，導致被測試樣的拉伸數據波動；④在拉伸過程中孔和銷子的接觸面積很小，試樣承受的拉力幾乎在同一條直線上，使整個試樣無法產生均勻變形。……