電子萬能材料試驗機及夾具的介紹

日期：2025-12-16 17:27

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摘要：

電子萬能材料試驗機及夾具的介紹

電子萬能材料試驗機是用來對金屬材料和非金屬材料進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學性能試驗。

電子萬能材料試驗機的使用范圍：科研單位、質檢機構、大專院校以及橡膠、輪胎、塑料、金屬、電線電纜、電腦手機、制鞋、皮革、紙品、包裝、印刷、運動器材、建材、石化、航空…..等產業，為材料開發、物性試驗、教學研究、品質管制、進料檢驗等檢測。

電子萬能材料試驗機必須具備三個要素：1、加力裝置 2、夾具  3、力值顯示裝置和記錄。
可見夾具在試驗機中的重要性，我們通過夾具夾持試樣(或產品)，通過加力裝置，力值顯示裝置和記錄來判斷材料(或成品)是否合格和達到預定的性能指標，沒有適合的夾具，這些就無法判斷。夾具是試驗機中根據材料試樣設計的一個重要部分，不同的材料需要不同
的夾具，它是試驗能否順利進行及試驗結果準確度高低的一個重要因素。合理正確的使用夾具有利于試驗順利的進行。隨著科學技術的發展，各行各業對材料的要求越來越高，新材料不斷的出現,對夾具的設計提出了*高的要求。
電子萬能材料試驗機夾具根據試驗方法不同，大致可分為：拉伸類夾具、壓縮類夾具、彎曲類夾具、剝離類夾具、剪切類夾具等，其中拉伸類夾具約占夾具總量的80％左右。
1、夾具的特點
     a．我們知道通過夾具夾持試樣(或產品)對試樣進行加力，夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重要的指標。它決定了夾具結構的大小及夾具操作的勞動強度的大小，試樣材質有金屬和非金屬之分，形狀有大小之分。材料的成分組成各種各樣，試樣所能承受的試驗力小到幾十厘牛(如紡織用氨綸絲)，大到幾十噸(如普通鋼材等；國內大的電子式萬能試驗機試驗力為600KN,0.5級機)，試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲，大到直徑1m的PVC管材等。這就要求根據不同的試驗力、試樣的形狀大小選擇設計不同的夾具。
     b．對夾具材料的要求：
①.對一般的金屬及非金屬試樣,夾具的鉗口直接與試樣接觸，一般都選用上等合金結構鋼，合金高碳鋼(或低碳合金鋼)、冷作模具鋼等，通過適當的熱處理工藝(淬回火、滲碳淬火等)增加其強度、耐磨性.有時也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等.
②.對一些小試驗力的夾具，與試樣接觸的表面采用粘軟質膠皮等。(例如：塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面。)
③夾具體一般采用上等中碳鋼、合金結構鋼，通過適當的熱處理工藝增加其力學性能。有時為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時也采用鑄造結構(鑄鋼,鑄鋁等)
       c．對夾具結構的要求：
①.夾具的設計主要依據材料的試驗標準及試樣(特指成品及半成品)的型狀及材質。以上所說的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，還有企業標準、行業標準等，這些標準中一般都對試樣制樣及試驗方法都有嚴格的規定，我們可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同的夾具。對于特殊試樣(成品及半成品的)使用的夾具，主要根據試樣的型狀及材質設計夾具。
②.夾具本身沒有固定的結構(如金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個平板夾緊，金屬薄板試樣可采用楔形夾緊方式，也可采用對夾夾緊方式)，這和主機有明顯的區別。主機國內、國外的大同小異，而夾具國外的、國內的區別很大，不同公司間也有大的區別。這主要取決于公司的整體水平，設計人員的經驗的積累。③.夾具本身就是一個鎖緊機構，我們知道機械上的鎖緊結構有：縲紋(即螺紋，螺釘，螺母)、斜面、偏心輪、杠桿等，夾具就是這些結構的組合體。試驗機用夾具在結構上沒有固定的模式,根據不同的試樣及試驗力大小,在結構上差別很大.(大試驗力的試樣一般采用斜面夾緊結構,隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加，臺肩試樣采用懸掛結構等)，如果夾具按結構劃分，可分為楔形類夾具(指采用斜面鎖緊原理結構的夾具)、對夾類夾具(指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結構的夾具)、纏繞類夾具(指試樣通過纏繞方式鎖緊的夾具)、偏心類夾具指采用(偏心鎖緊原理結構的夾具)、杠桿類夾具(指采用杠桿力放大原理結構的夾具)、臺肩類夾具(指適用于臺肩試樣的夾具)、螺栓類夾具(指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具)、90°剝離類夾具(指適用于兩試樣進行垂具，直剝離的夾具)等。這些夾具的結構各有各的優缺點，例如：楔形夾具，初始夾緊力小，隨試驗力增加。夾緊力隨之增加。對夾夾具，初始夾緊力大，隨試驗力增加。夾緊力隨之減小。

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