專利名稱：一種金屬材料彎曲性能試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型系一種金屬材料的試驗測試設備，特別是涉及一種對金屬材料彎曲性 能的試驗設備。
背景技術：
金屬材料的力學性能是一項重要衡量金屬材料的性能指標。力學性能是指金屬材 料在外力作用下抵抗變形或破壞的能力，如強度、硬度、彈性、塑性、韌性等。這些性能是各 種產品、設備設計中材料選擇及計算時決定許用應力的依據。例如材料的強度是指材料抵 抗外加載荷而不致失效破壞的能力。一般來講，材料強度僅指材料在達到允許的變形程度或斷裂前所能承受的最大應 力，像彈性極限、屈服點、抗拉強度、疲勞極限和蠕變極限等。材料在常溫下的強度指標有屈 服強度和抗拉(壓)強度。屈服強度表示材料抵抗開始產生大量塑性變形的應力。抗拉強度表示材料抵抗外 力而不致斷裂的最大應力。在工程上，不僅需要材料的屈服強度高，而且還需要考慮屈服強 度與抗拉強度的比值(屈強比)，根據不同的設備要求，其比值應適當。屈強比較小材料制 造的零件具有較高的安全可靠性，因為在工作時萬一超載，也能由于塑性變形使金屬的強 度提高而不致立刻斷裂。但如果屈強比太低，則材料強度的利用率會降低。因此，過大、過 小的屈強比都是不適宜的。在一些機械加工、化工煉油設備中，很多零部件是長期在高溫下 工作的，對于制造這些零部件的金屬材料的屈服限SS、抗拉強度限sb都會發生顯著變化， 必須考慮溫度對力學性能的影響。通常隨著溫度升高，金屬的強度降低而塑性增加。另外， 金屬材料在高溫長期工作時，在一定應力下，會隨著時間的延長緩慢地不斷發生塑性變化 的現象，稱為“蠕變”現象。例如，高溫高壓管道雖然其承受的應力遠小于工作溫度下材料 的屈服點，但在長期的使用中則會產生緩慢而連續的變形使管徑日趨增大，最后可能導致 破裂。材料在高溫條件下抵抗這種緩慢塑性變形的能力，用蠕變極限sn表示。蠕變極限是 指試樣在一定溫度下和在規定的持續時間內，產生的蠕變變形量(總的或殘余的)或第II 階段的蠕變速度等于某規定值時的最大應力。對于長期承受交變應力作用的金屬材料，還 有考慮“疲勞破壞”。所謂“疲勞破壞”是指金屬材料在小于屈服強度極限的循環載荷長期 作用下發生破壞的現象。疲勞斷裂與靜載荷下斷裂不同，無論在靜載荷下顯示脆性或韌性 的材料，在疲勞斷裂時，都不產生明顯的塑性變形，斷裂是突然發生的，因此具有很大的危 險性，常常造成嚴重的事故。金屬材料在循環應力下，經受無限次循環而不發生破壞的最大 應力稱為“疲勞強度”，另外，還有重要指標是硬度、塑性、沖擊韌性等指標。金屬材料彎曲性能試驗機是測試金屬材料抗彎曲性能的測試設備，作為現有常用 的金屬材料彎曲性能試驗機采用的是支輥式彎曲裝置，在基座上固定設置左右一對支輥 座，在兩支輥座相對的角端配置一對金屬滾軸，在兩滾軸的中間上方，設置一可上下移動的 壓頭。測試時，將試件樣板擱置在兩滾軸上，然后加載壓頭，使壓頭下降，壓迫試件樣板由中 間向下，兩側在滾軸的阻擋下呈U字形，最后取下樣板，觀察其破壞程度以衡量該金屬板材的彎曲性能。由于同一臺金屬材料彎曲性能試驗機需要測試各種不同厚度板材，因此經常需要 對一對支輥座之間的開檔距離進行調整，現有技術的一對支輥座是裝配在基座一條橫向的 燕尾槽中的，因此能保證支輥座左右移動始終在橫向的燕尾槽中，一對金屬滾軸始終相互 平行。但是，現有技術也有缺點，試件樣板在彎曲過程中經常從樣板上掉落各種金屬碎 屑，嵌在凹槽中很難清除，尤其是掉落在兩個支輥座之間，根本無法清除，必須將兩個支輥 座從兩側端部全部拆除下來，然后才能對燕尾凹槽進行清除、清理，這樣的情況幾乎隨時發 生，每次更換一種試驗規格都要進行重新拆裝，產生的后果是①手續麻煩、徒增工作量、影 響測試進度；②拆卸、裝配，均是較重大的金屬部件，容易砸傷操作人員的手指，造成安全事 故；③金屬件的嵌入、抽出，拆卸裝配，容易對零件、部件磨損，影響使用壽命和測試精度。因 此，雖然是一個習以為常的小結構，卻造成很大的麻煩和困難，期望有所改進。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種金屬材料彎曲性能試驗機的結構，克服在使用中不 得不對燕尾槽進行反復拆裝，從溝槽中清除碎屑的缺陷。本實用新型的目的由如下結構提供和實現。一種金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于在上表面為平面的平臺上，橫向設置 一根導軌，與導軌形成移動副配置一對支輥座，支輥座的下表面為平面，由垂直螺栓固定在 平臺上；在一對支輥座的對稱中心上方，在試驗機的移動套上安裝圓弧向下的壓頭；導軌的上表面離平臺表面的高度小于等于壓頭下端面和試件樣板厚度的和。進一步在于所述導軌為截面呈寬幅工字形的直線導軌，支輥座上開設與直線導軌 截面形狀匹配的導孔。進一步所述導軌為圓柱導軌，兩端由導軌套座支撐于平臺上。再進一步所述圓柱導軌平行設置兩根。進一步一對支輥座由兩根長螺栓水平方向、橫向，相互之間以間隔距離大于等于 壓頭寬度和兩片試件樣板厚度的和連接。再進一步所述長螺栓的上表面離平臺表面的高度小于等于壓頭下端面和試件樣 板厚度的和。再進一步所述兩根平行配置長螺栓相互之間的距離大于等于壓頭的水平長度。采用本實用新型的技術方案，所用導軌在平臺的上表面，沒有凹入表面的長槽，使 得測試中掉落的金屬碎屑在平臺表面，既易于清掃、清除處理，又不再影響、妨礙配置在導 軌上支輥座的軸向移動、調節，兩全其美。本實用新型的主要優越性和優點為①調節、移動支輥座在軸上位置的操作手續 簡單，減少工作量、提高測試進度；②不需要拆卸支輥座，不會砸傷操作人員的手指而造成 安全事故；③沒有金屬件的嵌入、抽出，拆卸裝配，不容易對零件、部件磨損，延長裝置的使 用壽命，保證測試精度；④結構簡單，均為標準件，制造、加工、改造工作量小。因此，一項改 進，帶來了諸多優點。
圖1為現有技術金屬材料彎曲性能試驗機，由燕尾槽結構固定支輥座的結構示意 圖，從側面觀察圖；圖2為圖1從正面觀察的結構示意圖；圖3為圖1壓頭壓下，試件樣板向上翹起的狀態圖；圖4為圖3從正面觀察的結構示意圖；圖5為本實用新型金屬材料彎曲性能試驗機的一種實施方式，導軌為直線導軌， 從側面觀察的結構示意圖；圖6為圖5從正面觀察的結構示意圖；圖7為本實用新型金屬材料彎曲性能試驗機的一種實施方式，導軌為圓柱導軌， 從側面觀察的結構示意圖。圖中1是移動套，2是壓頭，3是支輥座，4是燕尾槽，5是導軌，6是平臺，7是基座， 8是液壓缸，9是長螺栓，G是試件樣板。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。一種金屬材料彎曲性能試驗機，在上表面為平面的平臺6上，橫向設置一根導軌 5，與導軌5形成移動副配置一對支輥座3，支輥座3的下表面為平面，由垂直螺栓固定在平 臺6上；在一對支輥座3的對稱中心上方，在試驗機的移動套1上安裝圓弧向下的壓頭2 ； 導軌5的上表面離平臺6表面的高度小于等于壓頭2下端面和試件樣板G厚度的和。采用本技術方案，可以與現有技術使用同樣的測試方法，方便地進行試驗，若需變 動調節一對支輥座3之間的間距，也很方便，只需在導軌上滑移后再予固定即可，而清理碎 屑也只是清掃平面平臺6的表面，也是非常容易的事，完全克服了現有技術的缺點。所述導軌5為截面呈寬幅工字形的直線導軌，支輥座3上開設與直線導軌截面形 狀匹配的導孔。采用工字直線導軌裝配特別容易，只要由螺栓固定在平臺6上即可，而且， 支輥座3可以在直線導軌上滑行，并從端部無阻礙地脫出導軌，清理更徹底。所述導軌5為圓柱導軌，兩端由導軌套座支撐于平臺6上。使用圓柱導軌5需要 兩端設置導軌套座支撐，移位、清掃使用也很方便。所述圓柱導軌平行設置兩根。可以確保支輥座3在兩根平行的圓柱導軌中水平。一對支輥座3由兩根長螺栓9水平方向、橫向，相互之間以間隔距離大于等于壓頭 2寬度和兩片試件樣板G厚度的和連接。兩根長螺栓9對一對支輥座3相互的牽連連接，使 得做試驗時上方下降的壓力不至使支輥座3變動相互間距，確保測試正確性。所述長螺栓9的上表面離平臺6表面的高度小于等于壓頭2下端面和試件樣板G 厚度的和。不至妨礙壓頭2下降而影響測試的精度。所述兩根平行配置長螺栓9相互之間的距離大于等于壓頭2的水平長度。兩根平 行配置長螺栓9只要避開了壓頭2壓下的位置，也能保證壓頭2順利下降到位，不會影響測 試正確性和精度。
權利要求一種金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于在上表面為平面的平臺(6)上，橫向設置一根導軌(5)，與導軌(5)形成移動副配置一對支輥座(3)，支輥座(3)的下表面為平面，由垂直螺栓固定在平臺(6)上；在一對支輥座(3)的對稱中心上方，在試驗機的移動套(1)上安裝圓弧向下的壓頭(2)；導軌(5)的上表面離平臺(6)表面的高度小于等于壓頭(2)下端面和試件樣板(G)厚度的和。
2.根據權利要求1所述金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于所述導軌(5)為截面呈 寬幅工字形的直線導軌，支輥座(3)上開設與直線導軌截面形狀匹配的導孔。
3.根據權利要求1所述金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于所述導軌(5)為圓柱導 軌，兩端由導軌套座支撐于平臺(6)上。
4.根據權利要求1所述金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于所述圓柱導軌平行設置 兩根。
5.根據權利要求1所述金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于一對支輥座(3)由兩根 長螺栓(9)水平方向、橫向，相互之間以間隔距離大于等于壓頭(2)寬度和兩片試件樣板 (G)厚度的和連接。
6.根據權利要求5所述金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于所述長螺栓(9)的上表 面離平臺(6)表面的高度小于等于壓頭(2)下端面和試件樣板(G)厚度的和。
7.根據權利要求5所述金屬材料彎曲性能試驗機，其特征在于所述兩根平行配置長螺 栓(9)相互之間的距離大于等于壓頭(2)的水平長度。
專利摘要本實用新型系一種金屬材料的試驗測試設備，特別是涉及一種對金屬材料彎曲性能的試驗設備。一種金屬材料彎曲性能試驗機，在上表面為平面的平臺(6)上，橫向設置一根導軌(5)，與導軌(5)形成移動副配置一對支輥座(3)，支輥座(3)的下表面為平面，由垂直螺栓固定在平臺(6)上；在一對支輥座(3)的對稱中心上方，在試驗機的移動套(1)上安裝圓弧向下的壓頭(2)；導軌(5)的上表面離平臺(6)表面的高度小于等于壓頭(2)下端面和試件樣板(G)厚度的和。使得測試中掉落的金屬碎屑在平臺表面，既易于清掃、清除處理，又不再影響、妨礙配置在導軌上支輥座的軸向移動、調節，兩全其美。
文檔編號G01N3/08GK201757726SQ201020216929
公開日2011年3月9日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者周孝平, 黃嘉樂 申請人:上海寶冶工程技術有限公司;上海寶冶集團有限公司