管材试验制样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种管材试验制样装置，其特征在于，包括管材定位机构和管材冲切机构，管材定位机构包括用于固定于冲床的工作台的底座，底座上设置有夹持定位结构；所述管材冲切机构包括一个冲床连接推杆，冲床连接推杆上端具有一个锥形的主轴连接头并用于和冲床主轴下端的安装接口对接相连，冲床连接推杆下端设置有管材冲压刀具，管材冲压刀具下端左右两侧具有竖直向下的两个矩形块状的切割部，切割部下端为沿前后方向的水平设置的切割刃，两个切割部正对冲压通道设置且两侧间距小于冲压通道宽度。本实用新型专利技术具有结构简单，操作方便快捷，管材取样效率高，取得试样变形少，质量高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金属管材性能测试领域，具体是一种管材试验制样装置。
技术介绍
随着金属管材的应用越来越广泛，客户对金属管材产品的质量，如力学强度和耐腐蚀等性能的要求也越来越高， 因此在生产过程或者管材使用之前，均常常需要对管材进行取样检测，测试其力学性能，耐腐蚀性能以及水流环境中生物挂膜性能等等。但在管材取样检测过程中，尤其是金属薄壁管径管材，如果采用整根管材进行力学测试和耐腐蚀试验，不仅降低了测试试验的效率，同时也造成了较大的浪费。为了提高效率和减少浪费，通常需将管材试样沿着管材轴线方向切割取长条的片材试样进行性能测试。目前，主要采用机加设备进行的制样操作且操作如下：首先，金属薄壁管材采用砂轮切片机或带锯机床进行切割，将管材试样切割成一定长度的一节管材试样，因切割下的试样管端面有毛刺或不平整等，然后需要在车床上车加工管材试样的两个切割面，以保证两个切割断面与管材轴向垂直，其次，用记号笔在管材试样外壁沿轴线方向划等间隔的平行线，然后，将该试样夹持在刨床上，最后，用刨床依次沿着画好的平行线切割下所需的片材试样。上述现有的管材取样技术存在以下几点缺陷：1、管材试样夹持端面需上车床车加工夹持端面，车加工一根管材试样一个端面后需要重新夹持和定位试样，工序较复杂，制样效率较低。2、管材试样外壁需要划平行线，夹持管材端面定位，以及切割一条片材试样后需要试样重新夹持和定位试样，工序较复杂，制样效率较低。3、刨床装置刨加工进行片材试样取样时，采用管材的端面和划线来定位管材的切割位置，因此取制试样的尺寸精度不高。4、刨床装置刨加工进行片材试样取样时，对于薄壁管件往往在加工过程中试样变形严重，很多时不能直接刨切下试样，还需要后续钳工用夹钳等将片材试样与样管分离，然后又展平试样，耗时耗力。且试样件表面质量受到一定影响，导致测试结果不准确影响试样检测精度。5、该套制样过程使用机床种类多，加工步骤繁琐，耗时耗力。人工和设备作用的成本较高。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单，操作方便快捷，提高管材取样效率的管材试验制样装置。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种管材试验制样装置，其特征在于，包括管材定位机构和管材冲切机构，管材定位机构包括用于固定于冲床的工作台的底座，底座上设置有夹持定位结构用于实现对管材沿前后方向的水平定位夹持，并使得管材被定位夹持后上表面中部上方能够留出冲压通道；所述管材冲切机构包括一个冲床连接推杆，冲床连接推杆上端具有一个锥形的主轴连接头并用于和冲床主轴下端的安装接口对接相连，冲床连接推杆下端设置有管材冲压刀具，管材冲压刀具下端左右两侧具有竖直向下的两个矩形块状的切割部，切割部下端为沿前后方向的水平设置的切割刃，两个切割部正对冲压通道设置且两侧间距小于冲压通道宽度。这样，本设备使用前，管材定位机构是安装固定于冲床工作台上并正对冲床主轴位置，管材冲切机构的冲床连接推杆上端安装到冲床主轴下端的安装接口上。管材取样时，将已沿长度方向被截为小段的管材沿前后方向安装到管材定位机构中，然后启动冲压动力装置带动管材冲切机构下冲，靠管材冲压刀具穿过冲压通道，使其切割刃冲切管材上部两侧并冲切出管材试样。这样和现有技术相比，试样切割更加快捷方便，而且无需对小段管道两端进行端面处理，极大地提高了试样制备效率，特别适合在进行管材性能组别对比试验时，对试样的批量制取。作为优化，所述管材定位机构中，夹持定位结构包括竖向固定设置在底座上方左右间隔相对设置的一对夹持定位块，夹持定位块相对侧侧壁上设置有夹头安装腔，夹头安装腔内设置有V形夹头，V形夹头相对侧的侧面整体呈沿上下方向张开的V形，使得两个V形夹头相对侧之间形成管材夹持定位空腔，夹持定位块上还设置有用于调节V形夹头水平夹紧的夹紧调节机构。这样，靠V形夹头实现对管材的定位，管材左右两侧上下各有两处线接触的定位处，使其定位方便快捷且提高定位可靠性，定位时可以依靠夹紧调节机构调节保证定位夹紧效果。进一步地，所述夹紧调节机构包括水平设置的调节螺栓，调节螺栓螺纹旋接配合在夹持定位块外侧位于夹头安装腔位置的螺纹孔内，调节螺栓内端和夹持定位块抵接配合且外端设置有调节把手。这样具有结构简单，调节方便的优点。作为优化，所述调节螺栓内端设置有螺旋弹簧并通过螺旋弹簧和夹持定位块抵接配合。这样，可以依靠螺旋弹簧的弹性保证更好地定位夹紧；同时更加重要的是可以通过对夹紧力的调整，改变管材定位时所受压力的大小，进而调节管材受压后其被冲切位置的自身内应力的大小，使其切割时切割刃能够更好地破开管材表面，提高切割的顺畅性并保证切割出试样的完整效果。作为优化，每块夹持定位块上均设置四个调节螺栓，调节螺栓位置对应夹持定位块外侧侧面四个角落位置设置。这样，更加保证夹紧力施力调节的平衡性，保证管材被切割位置直线方向上各处内应力均比较均衡，保证切割效果。作为优化，所述两个夹持定位块之间的底座上还向上固定设置有一个下料切割支撑台，下料切割支撑台上表面设置有弹性材料层用于和夹持定位后的管材下表面接触实现支承。这样，增设的下料切割支撑台使得管材被夹持定位时，是受到左右和下部三个方向上的夹持合力，该合力会使得管材上表面被切割位置形成方向为向两侧上方张开的预紧力，这样就使得在冲切过程中，管材不易被压瘪变形，保证冲切的顺利和冲切质量，保证了取得管材样件的质量。进一步地，所述下料切割支撑台和左右两个夹持定位块之间留有二次冲切缝隙，该二次冲切缝隙和管材冲压刀具的切割刃正对设置。这样，管材冲压刀具向下冲切时，可以控制延长管材冲压刀具下行的行程，使其完成管材上部表面的试样冲切后继续下行并将管材下部位于下料切割支撑台上方的管材一起冲切开，这样一次冲切可以获得上下左右供四块试样，极大地提高了试样制备效率，并依靠管材定位时的受力平衡可以保证四块试样的完整效果，避免试样变形对试样结果造成的影响，保证试样试验的可靠性。作为优化，管材冲压刀具中，位于两个切割部之间的空间内还设置有一个切割压块，切割压块上端通过退样弹簧连接在管材冲压刀具上，切割压块不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置。这样，切割压块和退样弹簧配合能够起到退样功能方便冲切后实现被切割试样的退样；另外更重要的是，切割压块不受外力时下表面向下超出切割部下端切割刃位置使得冲切过程中，在切割部的切割刃接触到管材之前切割压块先接触到管材上表面并靠退样弹簧对被切割管材上表面中部施加向下的较大的压力，该压力和管材两侧夹持压力共同作用使得管材被切割部位能够恰好形成斜向上的和切割方向大致相反的应力，能够更好地利于切割刃破开管材完成切割，提高切割的顺畅性。同时，该压力可以抵消管材上部两侧被切割过程中对试样两侧形成的向内合力，避免切割过程中试样被压弯拱起变形，提高试样质量。作为优化，该切割压块下表面为水平设置，使得其正对试样上端中部位置施力，保证上述效果更加明显。更加具体地说，本申请中由于被切割的管材为中空圆形的特殊结构，其内部中空不能承力，所以冲压切割时，容易导致管材被压扁进而影响切割的顺利和切割质量。而本设备中管材在切割前是处于上下和左右四个方向上均施加有压紧力的状态，故管材周向上受到的压紧力相对均衡，切割时不会因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管材试验制样装置，其特征在于，包括管材定位机构和管材冲切机构，管材定位机构包括用于固定于冲床的工作台的底座，底座上设置有夹持定位结构用于实现对管材沿前后方向的水平定位夹持，并使得管材被定位夹持后上表面中部上方能够留出冲压通道；所述管材冲切机构包括一个冲床连接推杆，冲床连接推杆上端具有一个锥形的主轴连接头并用于和冲床主轴下端的安装接口对接相连，冲床连接推杆下端设置有管材冲压刀具，管材冲压刀具下端左右两侧具有竖直向下的两个矩形块状的切割部，切割部下端为沿前后方向的水平设置的切割刃，两个切割部正对冲压通道设置且两侧间距小于冲压通道宽度。

【技术特征摘要】
1.一种管材试验制样装置，其特征在于，包括管材定位机构和管材冲切机构，管材定位机构包括用于固定于冲床的工作台的底座，底座上设置有夹持定位结构用于实现对管材沿前后方向的水平定位夹持，并使得管材被定位夹持后上表面中部上方能够留出冲压通道；所述管材冲切机构包括一个冲床连接推杆，冲床连接推杆上端具有一个锥形的主轴连接头并用于和冲床主轴下端的安装接口对接相连，冲床连接推杆下端设置有管材冲压刀具，管材冲压刀具下端左右两侧具有竖直向下的两个矩形块状的切割部，切割部下端为沿前后方向的水平设置的切割刃，两个切割部正对冲压通道设置且两侧间距小于冲压通道宽度。2.如权利要求1所述的管材试验制样装置，其特征在于，所述管材定位机构中，夹持定位结构包括竖向固定设置在底座上方左右间隔相对设置的一对夹持定位块，夹持定位块相对侧侧壁上设置有夹头安装腔，夹头安装腔内设置有V形夹头，V形夹头相对侧的侧面整体呈沿上下方向张开的V形，使得两个V形夹头相对侧之间形成管材夹持定位空腔，夹持定位块上还设置有用于调节V形夹头水平夹紧的夹紧调节机构。3.如权利要求2所述的管材试验制样装置，其特征在于，所述夹紧调节机构包括水平设置的调节螺栓，调节螺栓螺纹旋接配合在夹持定位块外侧位于夹头安装腔位置的螺纹孔内，调节螺栓内端和夹持定位块抵接配合且外端设置有调节把手。4.如权利要求3所述的管材试验制样装置，其特征在于，所述调节螺栓内端设置有螺旋弹簧并通过螺旋弹簧和夹持定位块抵接配合。5.如权利要求3所述的管材试...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，赵伟，肖都跃，
申请(专利权)人：重庆钢铁集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50