电子万能试验机夹具的设计与材料选择

电子万能试验机夹具是实验室和工业测试中不可或缺的组件，它们根据不同的试验方法被细分为多种类型，包括拉伸、压缩、弯曲、剥离和剪切等。这些夹具的主要功能是通过夹持试样或产品、施加力量，在材料测试中扮演着至关重要的角色。

夹具必须能承受的试验力大小直接关联到夹具结构的大小和操作的劳动强度。试样材质可以是金属或非金属，形态各异，由细微的金丝到巨大的PVC管材不等。因此，夹具的设计必须考虑到不同的试验力和试样特性，以确保最佳的测试效果。

对夹具材料的要求因试样的性质而异：

1、对于大多数金属和非金属试样，夹具的钳口通常直接接触试样，因此常选用优质合金结构钢、合金高碳钢（或低碳合金钢、冷作模具钢等，并通过热处理工艺提升其强度和耐磨性。有时，为了提高夹具性能，会在钳口处镶嵌特种钢材或喷涂金钢砂。

2、对于测试小试验力的夹具，试样接触的表面会采用柔软的粘胶皮等材质，以避免对试样造成损伤，尤其适用于塑料薄膜、纤维丝等试样的夹持。

3、夹具本体通常选用优质中碳钢或合金结构钢，并通过热处理提高其力学性能。在需要减轻重量时，也会选用铝合金或其他有色金属及特种金属。铸造结构，如铸钢或铸铝，也常被用于制造夹具。

夹具结构的设计要求：

1、夹具的设计必须符合材料的试验标准和试样的形状及材质。这些标准可能包括ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS等国际或国家标准，以及企业或行业标准。根据这些标准，可以设计出适应不同试样和试验方法的夹具。对于特殊试样，如成品或半成品，夹具的设计则主要依据试样的形状和材质。

2、夹具的结构具有很大的灵活性，可以根据试样的特性和所需的试验力来设计。比如，金属丝可以使用缠绕方式或平板方式夹紧，而金属薄板则可以采用楔形或对夹夹紧方式。

3、夹具自身是一种锁紧机构，其机械锁紧结构包括螺纹、斜面、偏心轮、杠杆等，这些结构的组合构成了夹具。试验机用夹具在结构上没有固定模式，其设计依赖于试样的类型和试验力的要求。大试验力的试样一般采用斜面夹紧结构，随试验力的增加，夹紧力随之增加；台肩试样则采用悬挂结构等。

根据结构特点，夹具可分为楔形类夹具、对夹类夹具、缠绕类夹具、偏心类夹具、杠杆类夹具、台肩类夹具、螺栓类夹具和90°剥离类夹具等。这些夹具的结构各有特点，例如：楔形夹具的初始夹紧力小，随试验力增加，夹紧力也随之增加；对夹夹具的初始夹紧力大，随试验力增加，夹紧力则随之减小。