一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置的制作方法

本实用新型涉及硬度测量技术领域，特别是涉及一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置。

背景技术：

目前，对于硬度计，在测量金属试样(金属试块)的硬度时，可以直接测量常规形状(例如长方体形状)的金属试样的硬度。但是，对于半圆柱型的金属试样，在测量半圆柱型金属试样的中心面硬度分布时，往往由于试样底面圆弧面受力不均，无法直接测量半圆柱型金属试样的轴线平面的硬度分布，因此，人们对半圆柱型金属试样的轴线平面硬度的测量，很不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置。

为此，本实用新型提供一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置，包括水平分布的硬度计测量平台；

硬度计测量平台的顶部，设置有试样支撑块；

试样支撑块，位于硬度计压头的正下方；

试样支撑块的上部，具有横向分布的试样支撑槽；

试样支撑槽，用于放置需要测量轴线平面硬度的半圆柱型金属试样；

试样支撑槽的形状、大小，与半圆柱型金属试样的形状、大小相对应匹配；

试样支撑块的上部中心位置，具有一个开口向上的盲孔；

盲孔内从上往下嵌入式安放有一个圆柱形的强力磁铁；

强力磁铁的顶面，与半圆柱型金属试样的轮廓线相接触；

盲孔的形状、大小，与强力磁铁的形状、大小相对应匹配。

其中，硬度计压头，与硬度计支架的一端相连接；

硬度计支架的另一端，固定连接硬度计测量平台的顶部。

其中，硬度计测量平台为铸铁。

其中，强力磁铁为钕铁硼磁铁。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置，其结构设计科学，能够对半圆柱型金属试样进行可靠的吸附限位，并保证半圆柱型金属试样的底面圆弧面受力均匀，从而通过硬度计，可以方便、可靠地对半圆柱型金属试样的轴线平面进行硬度测量，保证了测量的精度，有利于扩大常规硬度计的使用范围。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置的结构示意简图；

图2为本实用新型提供的一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置中，试样支撑块1的俯视图；

图3为本实用新型提供的一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置中，强力磁铁3的正视放大图；

图4为本实用新型提供的一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置，对半圆柱型金属试样进行硬度测量时的测量位置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图4，本实用新型提供了一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置，包括水平分布的硬度计测量平台10；

硬度计测量平台10的顶部，固定设置有试样支撑块1；

试样支撑块1，位于硬度计(即为常规的硬度计)具有的硬度计压头2的正下方；

试样支撑块1的上部，具有横向分布的试样支撑槽5；

试样支撑槽5，用于放置需要测量轴线平面硬度的半圆柱型金属试样20；

试样支撑槽5的形状、大小，与半圆柱型金属试样20的形状、大小相对应匹配；

试样支撑块1的上部中心位置，具有一个开口向上的盲孔4；

盲孔4内从上往下嵌入式安放有一个强力磁铁3(例如为钕铁硼磁铁)；

强力磁铁3的顶面，与半圆柱型金属试样20的轮廓线相接触；

盲孔4的形状、大小，与强力磁铁3的形状、大小相对应匹配。

需要说明的是，硬度计测量平台10为采用能被磁铁吸附的铸铁制成。

在本实用新型中，需要说明的是，硬度计是现有的一种硬度测试仪器。金属硬度测量，表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。

现有的硬度计通过将其上的压头(或压针)，垂直向下压入需要测量的金属试样中，根据压头(或压针)压入金属试样表面而产生的变形情况，来实现对金属试样硬度的测量。

具体实现上，硬度计上的压头，为能够在垂直方向上下移动的压头，是现有硬度计具有的通常部件，对于硬度计上的压头的相关结构和驱动工作原理，为公知的现有技术，在此不展开表述。

在本实用新型中，具体实现上，硬度计压头2，与硬度计支架6的一端相连接；

硬度计支架6的另一端，固定连接硬度计测量平台10的顶部。

在本实用新型中，具体实现上，试样支撑块1由3d打印机打印制成。

在本实用新型中，具体实现上，试样支撑块1的材料，优选为聚乳酸(pla)材料。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面说明本实用新型的工作原理。

对于本实用新型，在具体实现上，首先，通过测量半圆柱型金属试样20的直径，根据半圆柱型金属试样20的直径尺寸以及强力磁铁3进行建模，将模型导入3d打印机中，打印出中间带有盲孔(用于安放强力磁铁)的试样支撑块1；

然后，试样支撑块1置于硬度计压头2的正下方，再将强力磁铁3放入试样支撑块1中心的盲孔内，这样试样支撑块1就被牢牢吸附在硬度计测量平台10的顶部；需要说明的是，强力磁铁3的吸力大，且位于盲孔4下方的试样支撑块1部位比较薄，能够保证强力磁铁3能够对位于下方的、采用铸铁制成的硬度计测量平台10进行磁力吸附。

最后，将半圆柱型金属试样20置于试样支撑槽5内，对中后，也能够被强力磁铁3牢牢吸附在试样支撑块1上，相互之间不会错动，不管测量轴线平面的中心还是边部，都可以保证半圆柱型金属试样20均匀受力，确保测量的精度。

在对半圆柱型金属试样20进行吸附限位后，可以通过硬度计，对半圆柱型金属试样20的轴线平面上的不同位置，通过更好测量位置，分别进行硬度的测量。

因此，通过应用本实用新型，对半圆柱型金属试样20的硬度测量，操作简单方便，可以保证半圆柱型试样轴线平面硬度在常规硬度计平台上的正常测量，保证测量的精度。

通过应用本实用新型，不同材质的半圆柱型金属试样20，均可采用此装置进行硬度测量，适用范围广。

需要说明的是，对于本实用新型，具体实施过程主要如下：

1、半圆柱型金属试样20和强力磁铁3的直径测量：使用游标卡尺测量半圆柱型试样的直径，同时测量选用的强力磁铁直径；

2、3d建模和打印：根据测量尺寸采用ug进行三维建模，由长方体切割出与圆柱型试样尺寸匹配的凹槽，同时在中间位置切割出与强力磁铁直径匹配的盲孔，依托于建好的模型，通过现有的光卓ty-h510型3d打印机，采用pla材料一体成型打印；

3、进行硬度测量：将半圆柱型金属试样20放到打印好的3d打印模型上，一并放到硬度计测量平台上，对准压头，进行硬度测量，测量后更换测量的位置，再次测量硬度，如此，直至轴线平面的硬度测量完毕，测量位置如图4所示。

如图4所示，对于半圆柱型金属试样20，其具有的轴线平面，可以具有多个测量点，例如包括径向边部位置点a、径向1/4位置点b以及中心位置点c。

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例一、实施例二，说明根据本实用新型提供的半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置，对不同的半圆柱型金属试样进行轴线平面硬度测量的有关过程。

实施例一。

对(直径)、50mm(长度)的钴基合金半圆柱型试样，进行硬度测量，具体过程如下：

首先，3d建模和打印：根据试样和强力磁铁的尺寸，采用ug建模，在光卓3d打印机采用pla材料一体成型，打印成半圆柱型试样支撑装置；

然后，硬度测量：将试样放到打印好的模型上，一并放到硬度计测量平台上，试样的轴线平面对准硬度计压头，进行硬度测量，测量后更换不同的测量位置，再次测量硬度，如此，直至试样的轴线平面的硬度测量完毕。

测量数据如下表1中所示.

表1：

实施例二。

对(直径)、30mm(长度)的q345b半圆柱型试样，进行硬度测量，具体过程如下：

首先，3d建模和打印：根据试样和强力磁铁尺寸，采用ug建模，在光卓3d打印机采用pla材料一体成型，打印成半圆柱型试样支撑装置；

然后，硬度测量：将试样放到打印好的模型上，一并放到硬度计测量平台上，试样的轴线平面对准硬度计压头，进行硬度测量，测量后更换不同的测量位置，再次测量硬度，如此，直至轴线平面的硬度测量完毕。

测量数据如下表2中所示。

表2：

基于以上技术方案可知，对于本实用新型，其可以将半圆柱型金属试样置于试样支撑块上，不论是半圆柱型试样的边部还是心部，都可以进行正常测量，保证了特殊外形试样的测量精度，扩大了常规硬度计的使用范围。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种半圆柱型金属试样的轴线平面硬度测量装置，其结构设计科学，能够对半圆柱型金属试样进行可靠的吸附限位，并保证半圆柱型金属试样的底面圆弧面受力均匀，从而通过硬度计，可以方便、可靠地对半圆柱型金属试样的轴线平面进行硬度测量，保证了测量的精度，有利于扩大常规硬度计的使用范围。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。