拉伸样片试验模具 压缩样片试验模具 弯曲样片试验模具

材料力学性能测试是工业生产中验证材料适用性的关键环节，拉伸、压缩、弯曲样片试验模具分别对应材料抗拉伸强度、抗压强度及弯曲模量等核心指标的检测。三类模具需严格遵循 GB/T 1040（拉伸）、GB/T 1041（压缩）、GB/T 9341（弯曲）等行业标准，确保样片受力均匀、测试结果可重复。模具设计需适配不同材料特性（如金属、塑料、复合材料），兼顾加工精度与使用寿命，满足批量生产中的高效测试需求。

一、拉伸样片试验模具

1. 结构组成

拉伸样片试验模具核心由上夹头、下夹头、定位装置及导向机构构成。上夹头采用楔形夹紧结构，下夹头与拉力试验机工作台刚性连接，定位装置保证样片中心轴线与受力方向同轴度误差≤0.5%。导向机构选用滚动导轨，摩擦系数≤0.015，确保夹头运动平稳无卡滞。模具主体材质采用 40CrNiMoA 合金结构钢，经调质处理后硬度达 HRC 38-42，夹头接触表面经氮化处理，表面硬度≥HRC 60，提升耐磨性。

2. 关键技术参数

适配样片类型：哑铃型（Ⅰ 型、Ⅱ 型）、矩形截面试样，厚度范围 0.5-10mm，宽度 10-50mm；

夹紧力调节范围：5-50kN，采用液压驱动，压力波动≤±1%；

夹头开口度：0-60mm，调节精度 0.01mm；

适用温度范围：-40℃-200℃，高温环境下采用陶瓷涂层防粘处理。

3. 应用场景与技术趋势

主要用于金属板材、塑料薄膜、复合材料等的拉伸强度、断裂伸长率测试，广泛应用于汽车、电子、航空航天等行业。当前技术趋势聚焦智能化升级，部分模具集成压力传感器与位移监测模块，实时反馈夹紧状态，避免样片滑移或损伤；同时采用模块化设计，可快速更换夹头适配不同标准样片，提升测试效率。

二、压缩样片试验模具

1. 结构组成

压缩样片试验模具包括上压头、下压头、限位装置及定心机构。压头采用圆形或方形结构，接触面粗糙度 Ra≤0.8μm，避免压伤样片。定心机构通过双向导轨实现自动对中，对中精度≤0.1mm。限位装置可调节压缩行程，最大行程≥100mm，防止样片过度压缩导致模具损坏。模具底座采用铸铁 HT250 整体铸造，保证刚性，减少测试过程中的变形量。

2. 关键技术参数

适配样片尺寸：圆柱形（直径 10-50mm，高度 20-100mm）、立方体（边长 10-50mm）；

最大承载压力：≤2000kN，压力测量精度 ±0.5% FS；

压头平行度：≤0.02mm/m；

压缩速率适配范围：0.1-50mm/min，与试验机同步控制。

3. 应用场景与技术趋势

适用于混凝土、橡胶、泡沫材料等的抗压强度、弹性模量测试，是建筑、建材、包装行业的核心测试设备。技术发展方向集中在防失稳设计与数据联动，通过在压头增设侧向支撑装置，解决细长样片压缩时的失稳问题；同时支持与测试软件无缝对接，自动记录压缩曲线与峰值数据，实现测试过程的数字化追溯。

三、弯曲样片试验模具

1. 结构组成

弯曲样片试验模具由支座、压头、跨度调节机构及防翘曲装置构成。支座采用双辊结构，辊径 10-20mm，表面经淬火处理，硬度 HRC 55-60。压头为圆柱形，直径与支座辊径比符合标准要求（通常为 1:1 或 2:1）。跨度调节机构采用滚珠丝杠传动，调节范围 50-300mm，调节精度 0.1mm。防翘曲装置通过弹性压板固定样片两端，避免弯曲过程中样片上下窜动。

2. 关键技术参数

适配样片尺寸：矩形截面（厚度 2-20mm，宽度 10-50mm，长度 100-400mm）；

最大弯曲力：≤500kN，力值测量精度 ±0.5% FS；

压头下压速度：0.5-30mm/min，匀速性误差≤±2%；

支座跨度可调步距：1mm，满足不同标准对跨度与厚度比值（通常为 16:1、32:1）的要求。

3. 应用场景与技术趋势

主要用于金属型材、塑料板材、木材等的弯曲强度、挠度测试，常见于机械制造、家具、轨道交通等行业。当前技术趋势注重多功能集成与个性化适配，部分模具可切换三点弯曲与四点弯曲模式，满足不同测试标准需求；同时采用耐磨高分子材料制作接触部件，降低对脆性材料的损伤，提升测试数据的准确性。

四、模具通用维护与注意事项

1. 日常维护

定期清洁模具接触面，去除残留试样碎屑与油污；每月检查导向机构润滑情况，添加高温润滑脂；每季度校准夹头平行度、对中精度等关键参数。

2. 安全操作

测试前确认模具安装牢固，样片定位准确；避免超量程、超温使用，防止模具变形或失效；高压、高温环境下操作时，配备防护装置。

3. 寿命保障

模具闲置时涂抹防锈油，存放于干燥通风环境；易损部件（如夹头、压头）定期检查磨损情况，达到磨损极限（通常为表面磨损量≥0.2mm）时及时更换。