全文摘要
本实用新型公开了一种金属零件裂纹打开装置，包括楔形部件、销轴，所述销轴设置在金属零件内，销轴的两端伸出金属零件外，所述销轴成对设置在裂纹的起始端两侧；在销轴的两端，成对设置的两根销轴之间插有楔形部件。在使用的时候通过对楔形部件施加一个作用力，将金属零件打开。本实用新型利用楔形部件对销轴的作用力将金属零件打开，简单有效，而且能够降低裂纹打开过程中断口受损的程度，便于后续失效分析的进行，简单高效。
主设计要求
1.一种金属零件裂纹打开装置，其特征在于：包括楔形部件、销轴，所述销轴设置在金属零件内，销轴的两端伸出金属零件外，所述销轴成对设置在裂纹的两侧；在销轴的两端，成对设置的两根销轴之间插有楔形部件。
设计方案
1.一种金属零件裂纹打开装置，其特征在于：包括楔形部件、销轴，所述销轴设置在金属零件内，销轴的两端伸出金属零件外，所述销轴成对设置在裂纹的两侧；在销轴的两端，成对设置的两根销轴之间插有楔形部件。
2.根据权利要求1所述的金属零件裂纹打开装置，其特征在于：所述销轴成对设置在裂纹的起始端两侧。
3.根据权利要求1所述的金属零件裂纹打开装置，其特征在于：所述销轴沿金属零件的轴向设置在金属零件内。
4.根据权利要求1所述的金属零件裂纹打开装置，其特征在于：设置有多对销轴，沿楔形部件由宽部至窄部的方向，各对销轴形成由宽至窄的楔形结构；在销轴的两端，楔形部件插在各对销轴之间。
5.根据权利要求1所述的金属零件裂纹打开装置，其特征在于：设置有多对销轴，各对销轴沿裂纹走向分别分布在裂纹的两侧。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的金属零件裂纹打开装置，其特征在于：销轴两端的楔形部件底部连接组成U形结构，U形结构底部螺纹安装有螺杆。
7.根据权利要求1-5任一权利要求所述的金属零件裂纹打开装置，其特征在于：销轴两端的楔形部件的顶部之间设置有压板，所述压板和楔形部件形成倒U形结构。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于金属材料故障件失效分析领域，更具体地说，涉及一种金属零件裂纹的打开装置。
背景技术
对金属零件失效进行分析时，常常会遇到未完全断裂的零件，如果要对其进行分析则需要打开裂纹，察看宏观裂纹，目前现有技术中一般的切割方式在打开过程中会存在使断开受损，影响后续的失效分析结果。2018年11月23日公开，申请号为“2018108488577”，申请名称为“一种金属零件裂纹的打开方法”的中国专利披露了一种金属零件裂纹的打开方法，包括对失效零件进行切割、夹持、保持距离和敲打的步骤，不过并没有提供一种金属零件裂纹的打开装置。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中金属失效零件打开不便的问题，本实用新型提供一种可用于金属零件失效时裂纹打开的一种装置。
2.技术方案
为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种金属零件裂纹打开装置，包括楔形部件、销轴，所述销轴设置在金属零件内，销轴的两端伸出金属零件外，所述销轴成对设置在裂纹的两侧；在销轴的两端，成对设置的两根销轴之间插有楔形部件。本实用新型利用楔形部件对销轴的作用力将金属零件打开，降低裂纹打开过程中断口受损的程度，便于后续失效分析的进行。
进一步地，所述销轴成对设置在裂纹的起始端两侧。在裂纹的起始端设置销轴保证在打开失效的金属零件的时候能够顺着裂纹的延伸方向打开，不会破坏裂纹。
进一步地，所述销轴沿金属零件的轴向设置在金属零件内。销轴沿金属零件的轴向设置主要是为了方便打孔。
进一步地，设置有多对销轴，沿楔形部件由宽部至窄部的方向，各对销轴形成由宽至窄的楔形结构；在销轴的两端，楔形部件插在各对销轴之间。当裂纹两侧的空间较小时，不能采用受力面积较大的比较粗的销轴来插入，而采用两个受力面积较小的细的销轴又不足以打开失效金属零件时，可以在裂纹起始端的两侧钻适当大小呈楔形排列的多个通孔，与通孔相配合，采用多个销轴插入失效金属零件来对其进行打开。
进一步地，设置有多对销轴，各对销轴沿裂纹走向分别分布在裂纹的两侧。在金属零件的裂纹走向弯曲度比较大，采用一对销轴已经无法按照裂纹的基本走向将金属零件打开，可以采用多对销轴，分段打开金属零件，从而最终将金属零件完全打开。
进一步地，销轴两端的楔形部件底部连接组成U形结构，U形结构底部螺纹安装有螺杆。采用这种结构的时候，先在金属零件上打孔，再将U形结构的楔形部件夹住金属零件，将销轴穿过金属零件上的孔，销轴成对地夹住楔形部件的边，从楔形部件连接的底部中间利用螺纹螺杆副的作用力将金属零件沿裂纹方向拉开。
进一步地，销轴两端的楔形部件的顶部之间设置有压板，所述压板和楔形部件形成倒U形结构。这种结构是从压板上施加压力将金属零件打开，在楔形部件顶部覆盖压板是为了让两个楔形部件的受力更均匀。
3.有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型能够有效解决金属失效零件裂纹打开不便的问题；
(2)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的侧视图；
图2为本实用新型实施例1的主视图；
图3为本实用新型实施例2的侧视图；
图4为本实用新型实施例2的主视图；
图5为本实用新型实施例3的主视图；
图6为本实用新型实施例4的局部示意图。
图中：1：压板；2-1、2-2：楔形部件；3-1、3-2、3-3、3-4：销轴；4：金属零件；5：垫板；6：螺杆。
具体实施方式
下面以出现纵裂的失效轴类零件为例，结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
实施例1
在进行失效金属零件4的打开时，如果失效金属零件4过长，先将失效金属零件4切断，然后再进行打开。如图1和图2所示，根据从裂纹起始点A到裂纹终点B的走向，在裂纹起始端的两侧沿裂纹在轴向上钻适当大小的通孔，插入直径和通孔的直径相配合但长度比失效金属零件4(如果金属零件4因过长而进行了切断，则是切断后的部分)的长度稍长的销轴3-1，使销轴3-1在轴向上部分地伸出失效金属零件4，将楔形部件2-1楔入两个销轴3-1之间，具体来说，是楔入两个销轴伸出金属零件的那部分之间。对失效金属零件4进行扳裂时，楔形部件2-1的楔入，可以是锤击，也可以是压力机压入。在进行锤击或压入的时候，在楔形部件2-1的顶部垫上压板1，压板1的面积比楔形部件2-1顶部的面积稍大一些，这样可以确保在锤击或压入的时候有更大的受力面积，不会发生击打偏移；随着楔形部件2-1被向下敲击，楔形部件2-1的宽部逐渐向下移动，但两个销轴3-1之间的距离保持不变，从而将金属零件扳裂，由于装入了两根销轴3-1，使得金属零件在裂纹处被扳裂。另外，在金属零件4的底部垫有硬质垫板5，如垫铁。从图1中可以看到，销轴3-1贯穿金属零件4，即，销轴3-1的两端都露出金属零件外，两端都楔入楔形部件2-1，两个楔形部件2-1的顶部通过压板1连接，这样，可以使用一个压力机或锤子就可以同时将两个楔形部件2-1楔入。
实施例2
如图3和图4所示，本实施例和实施例1的不同之处在于：本实施例中，两个销轴3-1沿轴向从裂纹的起始端插入，销轴3-1的两端都露在金属零件4外，两个销轴3-1的两端分别楔入一个楔形部件2-2，销轴两个楔形部件2-2的底部连接在一起，连接部位的中间有螺孔，螺杆6从螺孔中伸入，螺杆6的一端抵靠住失效金属零件，开始打开的时候，旋转螺杆6使得楔形部件2-2的宽部逐渐向下移动，但两个销轴3-1之间的距离保持不变，从而将金属零件扳裂，失效金属零件4打开。使用图3、4中的螺杆向下拉动楔形部件，在金属零件上打好孔后，先将两个楔形部件组成的U型结构放置在成对的孔在之间，再插入销轴。
实施例3
如图5所示，当裂纹两侧的空间较小时，不能采用受力面积较大的比较粗的销轴3-1来插入，而采用两个受力面积较小的细的销轴又不足以打开失效金属零件4时，可以在裂纹起始端的两侧钻适当大小呈楔形排列的多个通孔，与通孔相配合，采用多个销轴3-2插入失效金属零件4。通孔形成的楔形结构与楔形部件基本一致，即，通孔的楔形结构的由宽部至窄部的方向与楔形部件一致。从图中可以看出，由四个销轴形成的楔形结构中插入的是同一个楔形部件，该楔形部件受外力作用时，从上到下经过两对销轴，将金属零件打开。使用图5中的螺杆向下拉动楔形部件，在金属零件上打好孔后，先将两个楔形部件组成的U型结构放置在成对的孔在之间，再插入销轴。
实施例4
当失效金属零件4的裂纹的走向弯曲度较大，不适合采用楔形布置的多个销轴时，可以按照裂纹的走向来成对地布置长孔销，同时配合长孔销使用多个楔形部件轴向楔入进行分次扳裂。如图6所示(仅示出裂纹和销轴)，从裂纹起始点A到裂纹终点B，裂纹出现了一次大的变向，使用一对销轴3-3已经无法按照裂纹的基本走向将金属零件打开，因此，本实施例根据裂纹走向设置了两对销轴，分别为一对销轴3-3、一对销轴3-4。从图中可以明显看出，利用楔形部件和销轴3-3将金属零件打开至销轴3-4的附近位置时，需要停止对楔形部件施加作用力，再将楔形部件插在销轴3-4之间(或者更换一个与销轴3-4之间的间隙更加适配的楔形部件)，再施加作用力，从而最终将金属零件完全打开。在具体实施的时候，可以采用螺杆6反向拉入的方式也可采用压入或锤击的方式对失效金属零件4进行打开。
本实用新型同样适用轴类横裂与其它类型裂纹打开，无论是轴类横裂、纵列或其他类型的裂纹，因为采用径向打孔不便，所以优选轴向打孔；如果是不规则的失效金属零件，则需要先对失效金属零件进行不影响裂纹的切割，使得需要打孔的位置被切割为平面，这样方便打孔，使其便于采用本装置进行打开。
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920306037.5
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209632435U
授权时间:20191115
主分类号:B23P 17/00
专利分类号:B23P17/00
范畴分类:26H;
申请人:江苏省机械研究设计院有限责任公司
第一申请人:江苏省机械研究设计院有限责任公司
申请人地址:210012 江苏省南京市长虹路445号
发明人:张武锋;杨庆平;由扬帆;贾广明
第一发明人:张武锋
当前权利人:江苏省机械研究设计院有限责任公司
代理人:李维朝
代理机构:32346
代理机构编号:江苏瑞途律师事务所 32346
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计