電子式試驗（yàn）機夾具的介紹
電子式試驗機是用來對金（jīn）屬材料（liào）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用的機械加力的試驗機。
電子試驗機（jī）的使用範圍：科研院所、商檢仲裁機構、大專院校以及橡（xiàng）膠、輪胎、塑（sù）料、金（jīn）屬、電線電纜、製鞋、皮革、紡織（zhī）、包裝、
建材、石化、航空…..等行業，為材料開發、物性試驗、教學研究、品質管（guǎn）製、進料檢驗、生產線的隨機檢驗等*的檢測設備。
我們知道試驗機必須具備三個要素（sù）：a、有加力裝置 b、有夾（jiá）具 c、有力值（zhí）顯示裝置和記錄（lù）
可見（jiàn）夾具在試驗（yàn）機（jī）中的重要性，我們通（tōng）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（pàn）斷材料（或成品）是否合格
和（hé）達到預（yù）定的性能指標，沒有（yǒu）可用的夾具，這些就（jiù）無法判斷。夾具（jù）是試驗機中根據（jù）材料試樣（yàng）變化而經常變化的一個部分，不同的材料需要不（bú）同
的夾具，它是（shì）試（shì）驗能否順利進行及試驗結果準確（què）度高低的一個重要因素。合理正確的使用夾（jiá）具有（yǒu）利於試驗順利的進（jìn）行。隨著科學技術的發展，
各行各（gè）業（yè）對材料的要求越來越高，致使新（xīn）材（cái）料（liào）不斷的出現,對夾（jiá）具的設計提出了更高的要求。
夾具根據試驗方法不同，大（dà）致可（kě）分為：拉伸類夾具、壓縮類夾具、彎曲（qǔ）類夾具、剝（bāo）離類夾具、剪切類夾（jiá）具等，其中拉伸類夾具約占（zhàn）夾具
總量（liàng）的80％左右。
1、夾具（jù）的特點
a．我們知道通過夾具（jù）夾持試樣（或產品（pǐn））對試樣（yàng）進行加力，夾具（jù）所能承（chéng）受的試驗力的大小是夾具（jù）的一個很重要的指標（biāo）。它決定了夾具結
構的大（dà）小及夾具操作的勞（láo）動強度的大小，試樣材質有金屬和非金（jīn）屬之分，形狀有大小之分（fèn）。材料的成分組成（chéng）各種各樣，試樣所能承受的試驗力
小到幾十厘牛（如紡（fǎng）織用氨綸絲（sī）），大到幾十噸(如普通鋼材等（děng）；大的電子式試驗機試驗力為600KN,0.5級機（jī）)，試樣尺寸小到直徑φ
0.006mm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（zhí）接（jiē）與試樣接觸，一般都選用合金結構鋼（gāng），合金（jīn）高碳鋼(或低碳合金（jīn）鋼)、冷作模具鋼等，通過
適當（dāng）的（de）熱處（chù）理工藝(淬回火、滲碳淬火等)增加其強度、耐磨性. 有時（shí）也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或（huò）在鉗口（kǒu）表麵噴塗金鋼砂等.
②.對一（yī）些小試驗力的夾具，與試樣接觸的表麵采用粘軟質膠皮等。（例如：塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持麵。）
③夾具體一般采用（yòng）中碳鋼、合金結構鋼，通過適當的熱處理工藝增（zēng）加其力學性能（néng）。有時為（wéi）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（duì）夾具結構（gòu）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（chéng）品及半成品）的型狀及材（cái）質。以上所說的試驗標準是（shì）指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS
…等，還（hái）有企業標準、行業標準（zhǔn）等，這些標準中一般都對（duì）試樣製樣及試驗方法都有嚴格的規定，我（wǒ）們可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同
的夾具。對於特殊試樣（成品（pǐn）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（jù）。
②.夾具本身（shēn）沒有固定的結構（如（rú）金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個平板夾（jiá）緊，金屬薄板試樣可采用楔（xiē）形夾緊方式，也可采用對夾夾緊
方式），這和主機（jī）有明顯的區別。主機國（guó）內、國外（wài）的大同小異（yì），而夾具國外的、國內的區別很大，不同公司（sī）間也有大的區別。這主要（yào）取決於公
司的整體水平，設（shè）計人員的經驗的積（jī）累。國外的夾（jiá）具，如（rú）INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細致，可用性較高，但價（jià）格較高，處在高
端市場；而我們的夾具，由於涉足行業廣，在國內的*大，在一定程度上（shàng）可以取代部分國外的夾具，處在（zài）中市場（chǎng）。但在一些新材料
、特（tè）種材料用夾具上，國內與國外水平還有一定差距。
③.夾具本身就是一個（gè）鎖緊機構，我們知道機械上的鎖緊結構有：縲紋（wén）（即螺紋，螺釘，螺母）、斜麵、偏心輪、杠杆等，夾具就（jiù）是這些（xiē）結構的
組合體。試驗機用夾具在結構上沒有固定（dìng）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（lì）的試樣（yàng）一般采用斜麵夾緊結構,
隨試驗（yàn）力的增加,夾緊力隨之增加，台肩試樣采用懸掛（guà）結構等)，如果夾具按結構（gòu）劃（huá）分（fèn），可分為楔形類夾具（指采用斜麵鎖緊（jǐn）原理結構的夾（jiá）具）
、對夾類夾具（指采用（yòng）單麵或雙麵螺紋頂（dǐng）緊原理結構的夾（jiá）具）、纏繞類夾具（指試（shì）樣通（tōng）過纏繞方式鎖緊的夾具）、偏心類（lèi）夾具指采用（偏心鎖
緊原理結構（gòu）的夾具）、杠杆類夾具（指采用杠（gàng）杆力（lì）放大原理結構的夾具）、台肩類夾具（指適用於台肩試樣的夾具）、螺栓類夾具（指適用於
螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋（wén）強度（dù）的夾具）、90°剝離類（lèi）夾具（指適用於兩試（shì）樣進行垂具，直剝離的夾具）等。這些夾具的結構各有（yǒu）各的優缺
點（diǎn），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（jiá）具，初（chū）始夾緊力大，隨試驗力增加。夾緊力隨之減（jiǎn）小。
2．如何判斷夾具是否適用:
對夾具（jù）適用性的判定很難界定，由於夾具結構的特殊性,對一種夾具,有時我們很難確定它到底更適合那種試（shì）樣，但不能說沒有（yǒu）辦法，
有以下幾點供參考：
a．夾具（jù）是否使用方便、安全。
b．夾持是否可（kě）用，不能有打滑現象。
c．做試驗過程中（zhōng），試樣斷點好。數據離散性小（xiǎo）。（即試樣不斷鉗口、鉗（qián）口內、平行段或標距外）
3．如何選擇夾（jiá）具主要從以下幾方麵考慮：
a．根據主機zui大試（shì）驗力選擇（zé）主要夾具。夾（jiá）具所能承受的zui大力（lì）必須大於等於主機的zui大試（shì）驗（yàn）力。
b．根據非標配置、或擴展配置選（xuǎn）一些次要夾具。（例如：擴展配置傳感（gǎn）器為10kN，所選（xuǎn）次要夾具所能承受的zui大（dà）試驗力也要為10kN。）
c．根據客戶（hù）試樣選夾具。（例如：客戶提供試樣的形狀，zui大（dà）試（shì）驗力（lì）等。）
d．建議客戶用什（shí）麽樣的夾具。（例如（rú）：直徑小於1mm的繩類試樣（yàng），包括（kuò）鋼絲、鐵絲（sī）、細線（xiàn）等。你應該明確告訴客戶這種試樣隻能（néng）采用纏繞式（shì）夾（jiá）
持方法，但試樣延伸（shēn）率誤差大）。
4．正確裝夾試樣（yàng）
試（shì）樣的正確（què）裝夾對試驗很（hěn）重要，直接影響試驗的成敗及測試數據的準確性。總的原則是：使（shǐ）試樣（或（huò）成品（pǐn）、半成品）的受力作（zuò）用線盡量（liàng）與
傳感器的力作用線重合。
a.對矩形試（shì）樣、脆性試樣來說，裝夾更為重要。對楔形夾（jiá）具來說，試樣的（de）左、右對（duì）中是由夾具保證的，但前後卻容易裝斜，裝斜後在拉伸過程
中試樣兩側受力不（bú）均勻（yún），有可能（néng）撕裂試樣或斷點差。在裝夾時（shí）盡可能的將試樣前後裝平行，平行後再做拉（lā）伸。b.在鋼絲類纏繞夾具中，不能出
現線壓線的情況，這樣會造成（chéng）局部的應力集中（zhōng），往往會從壓線處（chù）斷，造成斷點差。
c.對（duì）於搭接試樣，應（yīng）使搭接麵通過（guò）傳（chuán）感器的力作用中心（xīn），這（zhè）裏就不一一舉例（lì）說明了。
5．夾具現狀及發展趨勢
a.試驗機的發展方向是由製樣檢測向（xiàng）製品（即成品、半成品）檢測方向發展,這就要求與之相適應的（de）夾具由（yóu）原用於標準試（shì）樣試（shì）驗的夾具向用於成
品檢測的夾具發展（zhǎn）.
b.夾具的使用向率，低（dī）勞動（dòng）強度的方向發展。過去的夾（jiá）具一般采用機械鎖緊，費時費力，勞動強度大，效（xiào）率低。隨著工作環境的改善，及
大批量試驗(生產流水（shuǐ）線隨機抽檢（jiǎn）的)需要，夾具的夾緊方式由原來的（de）機械夾緊向氣壓（yā）夾緊（jǐn）、液壓夾緊等方向發展。
c.全自動夾具：從試樣尺寸測量到裝夾（jiá），再到開始試（shì）驗，zui後出測試報告一次完成。此類夾具成本很（hěn）高，僅適用於大（dà）批量的相同（tóng）試樣或成品的
測試和檢（jiǎn）驗。
d.環境試驗（高低溫試（shì）驗）的增多，使（shǐ）用於（yú）高低（dī）溫的夾具增多。環（huán）境試驗（高低溫箱）的增多，給夾具（jù）的設計增加了難度。我們知道高溫拉伸
試（shì）驗國家標準都（dōu）有規定：圓試樣用螺紋，板試樣上有孔。由（yóu）於連接（jiē）方式固定，所（suǒ）以夾具的設計較為簡（jiǎn）單。但高（gāo）低溫試驗（yàn）卻不同，它一般是在高
低（dī）溫箱中（zhōng）做試驗，它的試樣一般標距短（一般為常溫（wēn）試樣）。這樣一來夾具（jù）就必須裝在高低溫箱內，高低溫試驗一般由於試驗（yàn）機行程受限製（
試（shì）驗機在裝標準夾具（jù）時行程），這就要求夾具體積小，又要滿足試驗力，又要耐高溫、低溫,一般比較難（nán）設計。
e.連續試驗夾具（jù）增（zēng）多。由於過去一般是製樣（yàng）檢測，試樣的拉（lā）伸、壓縮是分開（kāi）進行的（即拉伸、壓縮是（shì）用不同的夾具（jù）進行的），而現在（zài）成品檢測
越來越多，試樣在同一次試（shì）驗（yàn）中又要受拉伸，又要受壓縮，又要有高的效率，隻能用（yòng）同一（yī）種夾具既做拉伸又做壓縮（suō）。
f.特殊行業用試驗夾具增多。隨著科學技術的發展，一些新興（xìng）的行業對試驗用夾具提出了（le）新的要求，例如要（yào）求夾具結構小、無（wú）磁性，耐腐蝕（
在溶液中做試驗）等等。
由於試驗（yàn）機夾具使（shǐ）用的特（tè）殊性，以及新材（cái）料的不斷出現，夾具的設計一直處在被（bèi）動的局麵。我們每（měi）天都會碰到新材（cái）料，需要設計新的（de）夾
具。我們隻有總結過去的成功經驗（yàn），來（lái）順應新的（de）發展趨勢。
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更新時間：2008-12-17
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