小冲杆试验用电磁夹具的研制.pdf

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1、第５期（总第１９８期）机械工程与自动化Ｎｏ．５２０１６年１０月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＯｃｔ．文章编号：１６７２-６４１３（２０１６）０５-０１３１-０２小冲杆试验用电磁夹具的研制昃刚，王庆，巩振泉（河北省电力建设调整试验所，河北石家庄０５００２１）摘要：分析了典型小冲杆试验用夹具的缺点，针对采用螺栓紧固微试样的夹具操作不方便、每次试验受力不均匀的现象，研制了一种可快速方便、用力均匀地固定小冲杆试验用微试样的电磁夹具。关键词：小冲杆；夹具；电磁；微试样中图分类号：ＴＧ７５８文献标识码：Ａ0引言在试验过程中操作

2、简便也是对夹具的基本要求。传统的小冲杆试验法对微试样进行固定的方式是2典型小冲杆夹具的缺点采用螺栓紧固上、下压块，这种传统的方法有操作不（１）操作不便。将螺钉拧进压盘费时费力，操作便、准备时间长以及数据误差相对较大的缺点。本研过程中还需用到扳手等辅助性工具。此外，在夹具上究的目的是提供一种结构简单、使用方便、测量结果准加工螺栓孔无疑会增加成本。确、利用电磁力对试样进行紧固的小冲杆试验用电磁（２）不同的人在紧固螺钉的过程中所用的力度无夹具。法控制，且会使试样受力不均匀。夹具对试样的载荷1典型小冲杆试验装置微试样固定方式及原理不同，若用力太大，有可能损

3、坏试样；若用力太小，试验小冲杆试验法是一种利用冲杆以一定的速度冲压过程中试样与夹具之间会产生相对移动，这可能直接微试样，并记录微试样从变形到失效整个过程中的载导致试验数据的不准确。荷—位移（或变形挠度）数据，借此分析得出材料各种因此，有必要对现有夹具进行改进，以方便快捷地性能参数的试验方法。试验所用微试样可为圆形或方固定试样且使其均匀受力。形，其尺寸较小，一般是直径或边长为３ｍｍ～１０ｍｍ、3新型小冲杆电磁夹具厚度为０．１ｍｍ～０．５ｍｍ的薄片。图１为典型的小综合考虑了典型小冲杆夹具的优缺点之后，本文冲杆试验装置结构示意图。研制了一种结构简单、使用

4、方便、测量结果准确、利用电磁力对试样进行紧固的小冲杆试验用电磁夹具。其包括上压盘和位于上压盘下方的下压盘，上压盘下部两侧设有两个对称的安装孔，安装孔内设有弹簧，弹簧的下部连接有铁块；下压盘上设有直流电磁铁，该直流电磁铁的Ｎ、Ｓ极分别位于两个铁块的正下方；上压盘下部设有圆柱形的凸起，与之匹配的下压盘上部设有圆柱型的凹槽，使用时凸起一部分嵌入到该凹槽中，凸起和凹槽之间留有用于放置试样的间隙。具体实施方式如下：通电后，固定于下压盘的直流电磁铁出现强磁场，对固定于上压盘的铁块产生磁力，图１典型的小冲杆试验装置结构示意图铁块拉动弹簧产生形变，然后铁块紧紧吸附

5、在直流电典型的小冲杆试验装置夹具是使用上压盘和下压磁铁磁极上；弹簧的拉力使上压盘产生恒定、均匀的夹盘夹住微试样，并采用拧紧螺栓的方式对微试样进行紧力来固定、夹紧微试样；断电后，磁力消失，弹簧复固定。得出的数据结果准确无误的前提是微试样与位，在弹簧收缩力的作用下铁块与磁极分离，上压盘可上、下压盘之间没有相对移动；固定值的上下挤压力可方便分开。以保证微试样被夹紧，以得出准确的数据结果；再者，图２为本新型小冲杆试验机电磁开关夹具固定微收稿日期：２０１６-０１-１４；修订日期：２０１６-０７-１３作者简介：昃刚（１９８８-），男，山东淄博人，助理工程师，大

6、专，主要从事发电厂金属监督检验、定期检验等工作。・１３２・机械工程与自动化２０１６年第５期试样的松开状态；图３为本新型小冲杆试验机电磁开盘的夹紧与分离，大大地节约了在固定微试样上花费关夹具固定微试样的夹紧状态。的时间。再者，恒定、均匀的电磁力确保了试验过程中微试样数据采集的正确性，大大地减小了试验的误差。图２磁力夹具处于松开状态4结论图３磁力夹具处于夹紧状态本装置设置了直流电磁铁和与之适配的铁块，通参考文献：过控制直流电磁铁的通断来控制上、下压盘之间的相［１］刘玉，涂晶洁，杨豫新．小冲杆试验法的研究［Ｊ］．机械工对运动，进而来压紧微试样，即用开关来

7、控制上、下压程与自动化，２０１０（１）：２０６-２０９．DevelopmentofElectromagneticFixtureforSmallPunchTestZEGang，WANGQing，GONGZhen-quan（ＨｅｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔＴｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈａｎｇ０５００２１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｆｉｘｔｕｒｅｆｏｒｓｍａｌｌｐｕｎｃｈｔｅｓｔ，ｓｕｃｈａｓｉｎｃｏｎ

8、ｖｅｎｉｅｎｃｅｉｎｕｓｅ，ｌｏａｄｉｎｇｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ，ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｓａｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ