板状试样制样设备的制作方法

本实用新型涉及材料性能测试试样制样设备，更具体地说，涉及一种板状试样制样设备。

背景技术：

材料力学性能试验领域需要各种形状试样制备，如塑料拉伸试样中提到试样的类型及尺寸，铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样的取样。例如试验标准《GB T 1040-1992 塑料拉伸性能试验方法》中提到的Ⅰ型、Ⅱ型试样；《GB T 16865-2013 变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》中提到的矩形试样及弧形试样等。

对塑料或者铝、镁及其合金材料的管材或者板材研究时，有进行材料的取样的过程。

管材或板材取样是指：将成品塑料或者铝、镁及其合金管材或者平板材料进行二次加工，加工成国家标准要求的形状，取样后的试样才能进行力学拉伸或者压缩、疲劳等试验的研究。

取样后的试样形状种类大致呈中间窄、两头大的哑铃型，除此以外，还可以制作塑料摆锤冲击试验用的长条形试样、维卡热变形试验用的长条形试样等所有类似试样的制作。

在取样的过程中，目前市面上现有的取样方式大概分为两种，一种是仿型铣方式，一种为冲压方式。

1）仿型铣方式为：将塑料管材先用裁刀裁成与标准试样尺寸相近（外型略大）的片材，再将片材固定到机器的仿型模上切铣；不同试样尺寸需要通过更换相对应的仿型模来切割不同的形状，进行切铣过程，切铣较为单一、制样过于繁杂、并且精度低、重复性差。

2）冲压方式为：将塑料管材先用裁刀裁成片材，再将片材固定到冲压机上，然后根据更换不同的冲压刀模进行制各种规格的试样，制样过程也很繁杂、单一、并且冲压出的试样冲压面粗糙度差，影响试验结果。

以上两种方式的不足为：

A、在管材制样过程中，首先都需要将管材用裁刀先裁取成片材，裁取费时费力；

B、加工的一致性精度过低，对试样的力学性能检测结果有所影响；

C、加工面的粗糙度太低，影响力学性能检测结果；

D、制取不同试样规格的试样必须在机器上选取并安装仿型模具或者刀模，方可进行加工，加工复杂，劳动量大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的板状试样制样设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种板状试样制样设备，包括底座、夹持机构、刀具驱动装置、以及位置调节机构；

所述夹持机构安装在所述底座上，对板状试样的原材夹持固定；

所述刀具驱动装置安装在所述位置调节机构上，供刀具安装，并驱动所述刀具对所述原材进行切割；

所述位置调节机构安装在所述底座上，调节所述刀具驱动装置的空间位置，以让所述刀具在所述原材的表面按特定轨迹切割，制成所述板状试样。

优选地，所述夹持机构包括底板、压板以及锁合组件，所述底板位置可调地安装在所述底座上，所述压板位于所述底板上方，将所述原材压合；

所述锁合组件连接在所述底板和所述压板之间，以让所述底板和压板将所述原材夹紧。

优选地，所述原材呈管状，所述底板和所述压板的两相对面至少一面上设有对所述原材卡合定位的内凹部，所述内凹部的水平延伸，以让所述原材沿所述内凹部的延伸方向设置，并能将所述原材的外壁面卡合定位。

优选地，每一所述压板的两端分别设置一组所述锁合组件，每组包括一根锁杆和一个锁固件，所述压板的两端分别设有供对应的所述锁杆侧向卡入卡合口，所述锁杆下端与所述底板连接，上端穿设所述卡合口，所述锁固件与所述锁杆的上端连接，与所述压板的上侧抵挡。

优选地，所述底板上设有沿所述原材的轴向方向对应的调节槽，所述锁杆的下端穿设所述调节槽，所述锁杆的下端设有卡头，所述底座上并排设有若干供所述锁杆下端的卡头卡入的卡槽，所述卡槽的延伸方向与所述调节槽的延伸方向垂直。

优选地，所述夹持机构包括两块压板，以分别对所述原材的两端夹持。

优选地，所述刀具驱动装置为变频电机。

优选地，所述变频电机上设有用于防止切屑飞散的防尘罩，所述防尘罩上设有与吸尘装置连接的吸尘接口。

优选地，所述位置调节机构包括驱动所述刀具驱动装置在水平第一方向位置调节的第一调节单元、驱动所述刀具驱动装置在水平第二方向位置调节的第二调节单元、以及驱动所述刀具驱动装置上下位置调节的第三调节单元；

所述第一调节单元设置在所述底座上，所述第二调节单元设置在所述第一调节单元上，所述第三调节单元设置在所述第二调节单元上，所述刀具驱动装置设置在所述第三调节单元上。

优选地，所述第一调节单元包括可在第一方向移动的第一支座以及驱动所述第一支座在第一方向移动的第一驱动单元；

所述第二调节单元包括沿所述第二方向设置在所述第一支座上的丝杆以及驱动所述丝杆转动的第二驱动单元；

所述第三调节单元包括安装到所述丝杆上的第二支座以及设置在所述第二支座上驱动所述刀具驱动装置上下移动的第三驱动单元，所述丝杆转动驱动所述第三调节单元在所述第二方向移动。

实施本实用新型的板状试样制样设备，具有以下有益效果：本实用新型的制样设备中，位置调节机构可调节刀具的空间位置，实现在原材的表面的切割加工，直接从管状或板状原材上加工出板状试样，省去了重复装夹的工序，提升了加工效率，也提升了板状试样的精度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的板状试样制样设备的立体结构示意图；

图2是图1中的夹持机构夹持管状原材时的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一个优选实施例中的板状试样制样设备包括底座1、夹持机构2、刀具驱动装置3、以及位置调节机构4。夹持机构2安装在底座1上，对板状试样的原材5夹持固定，原材5通常为塑料或者铝、镁及其合金管材。

刀具驱动装置3安装在位置调节机构4上，供刀具安装，并驱动刀具对原材5进行切割。位置调节机构4安装在底座1上，调节刀具驱动装置3的空间位置，以让刀具在原材5的表面按特定轨迹切割，制成板状试样。

本实用新型的制样设备中，位置调节机构4可调节刀具的空间位置，实现在原材5的表面的切割加工，直接从原材5上加工出板状试样，省去了重复装夹的工序，提升了加工效率，也提升了板状试样的精度。进一步地，原材5可为板状结构，也可为管状结构。

优选地，刀具驱动装置3为变频电机，变频电机可采用高转速进行切割，能让切割面光滑，也能保证切割精度。变频电机上设有用于防止切屑飞散的防尘罩31，防尘罩31上设有与吸尘装置连接的吸尘接口32。

结合图2所示，夹持机构2包括底板21、压板22以及锁合组件23。底板21位置可调地安装在底座1上，可根据原材5的尺寸，对应调整底板21的位置，方便加工。

压板22位于底板21上方，在本实施例中，原材5为管状，将原材5压合。优选地，底板21和压板22的两相对面上分别设有对所述原材5卡合定位的内凹部211，内凹部211的水平延伸，以让原材5沿内凹部211的延伸方向设置，并能将原材5的外壁面卡合定位。内凹部211的断面外形呈V形，也可呈U形、C形或弧形。底板21和压板22的内凹部211可让原材5平稳的放置，避免放置后滚动。当然，在保证能夹持的前提下，底板21和压板22的两相对面也可为平面，也可只在底板21和压板22的两相对面的其中的一面上设置内凹部211。

进一步地，夹持机构2包括两块压板22，以分别对原材5的两端夹持，进一步提升夹持的稳定性，便于刀具在原材5的中间段加工。在其他实施例中，也可采用一块压板22从上侧将原材5压合。

锁合组件23连接在底板21和压板22之间，以让底板21和压板22将原材5夹紧。优选地，每一压板22的两端分别设置一组锁合组件23，每组包括一根锁杆231和一个锁固件232。

在一些实施例中，压板22的两端分别设有供对应的锁杆231侧向卡入卡合口221，锁杆231下端与底板21连接，上端穿设卡合口221，锁固件232与锁杆231的上端连接，与压板22的上侧抵挡。在底板21和压板22将原材5夹持后，用锁合组件23将原材5锁紧，方便后续加工。设置了卡合口221，可以不用将锁固件232与锁杆231分离即可将压板22与锁合组件23分离，让原材5能安装或移除。

为了方便压板22调节在原材5轴向的位置，底板21上设有沿原材5的轴向方向对应的调节槽212，锁杆231的下端穿设调节槽212，并能沿调节槽212调整位置。

结合图1、图2所示，进一步地，为了调整底板21在底座1上的位置，在锁杆231的下端设有卡头233，底座1上并排设有若干供锁杆231下端的卡头233卡入的卡槽11，卡槽11的延伸方向与调节槽212的延伸方向垂直。卡头233与不同的卡槽11配合，可调整底板21的位置，结合调节槽212，使夹持机构2在水平面上的位置能调整。

如图1所示，位置调节机构4包括驱动刀具驱动装置3在水平第一方向位置调节的第一调节单元41、驱动刀具驱动装置3在水平第二方向位置调节的第二调节单元42、以及驱动刀具驱动装置3上下位置调节的第三调节单元43。

进一步地，第一调节单元41设置在底座1上，第二调节单元42设置在第一调节单元41上，第三调节单元43设置在第二调节单元42上，刀具驱动装置3设置在第三调节单元43上。

优选地，第一方向、第二方向相互垂直，位置调节机构4实现了刀具在水平纵向、横向、以及在竖直方向的调节，让刀具的切割位置能更加准确。在其他实施例中，位置调节机构4也可为能调节刀具在空间内的位置的其他传动结构。

在一些实施例中，第一调节单元41包括可在第一方向移动的第一支座411以及驱动第一支座411在第一方向移动的第一驱动单元412。第二调节单元42包括沿第二方向设置在第一支座411上的丝杆421以及驱动丝杆421转动的第二驱动单元422。第三调节单元43包括安装到丝杆421上的第二支座431以及设置在第二支座431上驱动刀具驱动装置3上下移动的第三驱动单元432。

第一驱动单元412、第二驱动单元422、第三驱动单元432通常为液压马达，便于控制移动的精度。丝杆421转动驱动第三调节单元43在第二方向移动，进一步地，第二调节单元42还包括沿第二方向设置在第一支座411上的光杆423，光杆423与第三调节单元43配合，为第三调节单元43的移动提供导向，提升导向精度。当然，也可将光杆423取消，直接依靠丝杆421导向。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。