第三章 雙軸拉伸夾治具機構之改良
3.3 雙軸夾治具機構製作、測試與改良
3.3.1 雙軸夾治具機構之製作
雙軸夾治具機構製作方面,本研究針對所需要之各零組件如模座、拉伸桿、
滑塊、滾珠、試片鎖付之夾片以及螺絲委託夾治具加工廠依據設計之需求及尺寸 進行製作。以下將針對各重要零組件之製作、加工方式及功能進行介紹。
拉伸桿
拉伸桿為夾治具機構中傳遞力量之重要部件,可將 MTS 810 機台的單軸向 拉伸力透過拉伸桿中與滑塊接觸之兩個 45°斜面傳遞力量給兩個滑塊,使滑塊帶 動試片進行雙軸拉伸,而其設計之 CAD 圖如圖 3. 38 所示。
圖 3. 38 第二版之拉伸桿 CAD 圖形
拉伸桿之加工方式包含線切割、磨床磨光以及表面拋光。在加工精度方面,
因與其他各部件互相配合與組裝,才可進行雙軸拉伸試驗,因此精度要求較高為
±0.001mm,而使用之材料為 SKD 11 模具鋼搭配真空熱處理提升其強度。
滑塊
滑塊之設計為雙軸夾治具機構中鎖付雙軸試片之角色,且透過拉伸桿驅動滑 塊來帶動試片進行拉伸,而滑塊與拉伸桿及滑座接觸之地方為微凸之造型使其接 觸時為線接觸。其設計之 CA D 圖如圖 3. 39 所示。
圖 3. 39 第二版之滑塊 CAD 圖形
滑塊的加工方式為線切割製作、磨床磨光以及表面拋光,並搭配五軸加工機 進行挖孔加工精度方面,因需配合其他部件與組裝後才可進行雙軸拉伸試驗,因 此精度要求較高為±0.001mm,使用之材料為 SKD 11 模具剛搭配真空熱處理提 升其強度。
模座
模座為雙軸夾治具機構中裝置四個滑塊之重要部件,並透過滑道之設置使拉 伸桿驅動兩個滑塊時,引導滑塊在正確之方向作動,而其設計之 CAD 圖如圖 3.
40 所示。
圖 3. 40 第二版之滑塊 CAD 圖形
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模座之加工方式為線切割製作、磨床磨光以及表面拋光。而在加工精度要求 方面,因模座之滑道需裝配滑塊,並導引其在正確之方向進行作動,故精度要求 較高為±0.001mm,使用之材料為 SKD 11 模具剛搭配真空熱處理提升其強度。
支撐背板
由於使用之 MTS 810 材料試驗機為台大材料所之設備,在夾持方向不與機 台平行(夾角 45°)如圖 3. 41 所示,因此原先使用之支撐背板(圖 3. 42)無法架設 於機台上,因此,討論後重新設計透過旋轉平台與 L 形支架組合完成,如圖 3.
43 所示,其可支撐夾治具機構之重量,避免模座掉落而造成機台之損傷。
圖 3. 41 MTS 810 材料試驗機夾頭偏轉問題
圖 3. 42 原先使用之支撐背板
圖 3. 43 旋轉平台與 L 形支架
而支撐背板的加工方式為線切割與磨床磨光。在加工精度方面,由於此部件 不參與拉伸作動,因此旋轉平台的精度較低為±0.01mm,而在支撐模座的 L 形支 架為求精準定位及水平度要求,則精度要求較高為±0.001mm,使用之材料為 SKD 11 模具鋼。
在完成雙軸夾治具機構之後將進行各部件及試片之裝配並架設於 MTS 810 材料試驗機上進行雙軸拉伸試驗測試。後續組裝與測試之流程將於 3.3.2 節進行 詳細介紹。