一种适用于棒材的金属材料弯曲试验机

摘要

一种适用于棒材的金属材料弯曲试验机。包括基座、设置在基座上的线轨以及滑动设置在线轨上的第一滑块和第二滑块，第一滑块上转动设有第一卡盘，第二滑块上转动设有第二卡盘，在基座上位于第一卡盘和第二卡盘的中部设有双向压头，双向压头用于在沿竖直方向分布的驱动装置的作用下下压试样或上拉试样的中部以实施正向或反向弯曲试验；还包括弯曲角度控制装置，弯曲角度控制装置具有多个限位件，以通过不同的限位件对第一滑块和第二滑块沿线轨的滑动行程进行限位，从而固定试样的弯曲角度。本发明不仅操作简便，利于试验快速进行，而且弯曲角度易控，便于通过弯曲试验准确表征其性能。

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料检测试验设备领域，具体的说是一种适用于棒材的金属材料弯曲试验机。

背景技术

棒型金属材料在金属材料性能检测中，除对于金属自身材质的检测试验外，对于其性能检测的试验还至少包括正向弯曲试验、反向弯曲试验以及弯曲疲劳强度试验。正向弯曲试验是将金属棒型材料通过压头机构压折弯曲至特定的角度，观察弯曲状态下的金属棒型材料的形态。反向弯曲试验是将金属棒型材料先经过正向弯曲特定角度后，再对其进行反向弯曲特定角度，然后观察其形态。弯曲疲劳强度试验是将金属棒型材料反复以特定的角度正向弯曲和反向弯曲一定的次数，最后观察其形态。

现有技术中针对金属棒型材料的上述正向弯曲试验、反向弯曲试验以及弯曲疲劳强度试验分别具有多种多样的弯曲试验机，但是一方面，试样在正向弯曲后，需操作者将其取下后再反向安装至试验机上，然后通过试验机的压头挤压进行反向弯曲，导致试样的反向弯曲试验及疲劳强度试验中需要操作者反复调整试样的位置，使用极不方便；另一方面，在通过现有的弯曲试验机进行弯曲试验的实施过程中，操作者需要通过量具量取试样的弯曲角度，在确认弯曲角度达到试验要求后再关闭试验机的动力机构，从而因人工操作的延后性导致试样的弯曲角度并不能精确的达到试验设计要求，进而不能通过弯曲试验正确表征金属棒型材料的性能。

发明内容

本发明旨在提供一种适用于棒材的金属材料弯曲试验机，不仅操作简便，利于试验快速进行，而且弯曲角度易控，便于通过弯曲试验准确表征其性能。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种适用于棒材的金属材料弯曲试验机，包括基座、设置在基座上的线轨以及滑动设置在线轨上的第一滑块和第二滑块，第一滑块上转动设有第一卡盘，第二滑块上转动设有第二卡盘，第一卡盘和第二卡盘分别用于夹持固定试样的两端，在基座上位于第一卡盘和第二卡盘的中部设有双向压头，双向压头用于在沿竖直方向分布的驱动装置的作用下下压试样或上拉试样的中部以实施正向或反向弯曲试验，且试样在弯曲试验中可通过第一卡盘和第二卡盘带动第一滑块和第二滑块沿线轨同步滑动；

还包括弯曲角度控制装置，弯曲角度控制装置具有多个限位件，以通过不同的限位件对第一滑块和第二滑块沿线轨的滑动行程进行限位，从而固定试样的弯曲角度。

优选的，限位件包括第一限位块、第二限位块以及第三限位块，第一限位块、第二限位块以及第三限位块的底部均设有销轴，在基座上沿线轨的长度方向间隔设有多个供销轴配合安装的销孔；第一限位块上的销轴配合安装在位于第一滑块和第二滑块之间的销孔中，第一限位块的两侧分别供第一滑块的内侧和第二滑块的内侧限位配合，第二限位块上的销轴配合安装在第一滑块外侧的销孔中，第二限位块的内侧供第一滑块的外侧限位配合，第三限位块上的销轴配合安装在第二滑块外侧的销孔中，第三限位块的内侧供第二滑块的外侧限位配合。

优选的，销轴和销孔的形状为对应的矩形。

优选的，弯曲角度控制装置还包括固定在第一滑块内侧位置的第一水平推杆、固定在第二滑块内侧位置的第二水平推杆以及设置在基座上位于第一滑块和第二滑块之间的滑柱，第一水平推杆的内端设有第一翻边，第一水平推杆的外端偏心固定在转动设置于第一滑块上的圆台上，第二水平推杆的内端设置第二翻边，第二水平推杆为空心杆，在滑柱上设有穿孔；

限位件包括第四限位块、第一限位板、第二限位板以及第五限位块，第四限位块和第五限位块的数量为多个，任一第四限位块的中部均开设有与滑柱配合安装的滑孔，在滑柱上位于穿孔的上方还设有用于支撑第四限位块的座板，第四限位块的两侧分别供试样小角度正向弯曲试验中的第一翻边的内侧和第二翻边的内侧限位配合；多个第五限位块沿第二水平推杆的轴向呈螺旋形间隔固定分布于第二水平推杆的内壁上，任一第五限位块的内侧均供试样大角度正向弯曲试验中的第一翻边的内侧限位配合，且第一翻边可随圆台的转动而与多个第五限位块逐一沿水平方向对应重合；

第一限位板插设在基座上位于第一滑块和滑柱之间，第二限位板插设在基座上位于第二滑块和滑柱之间，在基座上间隔设有多个供第一限位板和第二限位板插装配合的插槽，在第一限位板和第二限位板上分别设有限位孔，限位孔仅供对应的第一翻边或第二翻边沿朝向滑柱的方向移动贯穿通过而阻挡对应的第一翻边或第二翻边沿相背于滑柱的方向移动贯穿通过，第二限位板上的限位孔数量为一个，第一限位板上的限位孔数量为多个，且第一限位板上的多个限位孔与多个第五限位块在水平方向上一一重合相应；任一限位孔均包括开设于第一限位板或第二限位板上的台阶孔以及设置在台阶孔中的第一单向转动板和第二单向转动板，台阶孔的孔径均由内侧向外侧方向缩小，台阶孔中的小孔孔径与对应的第一翻边或第二翻边的外径轮廓相对应，第一单向转动板和第二单向转动板间隔分布于台阶孔的大孔中并分别遮挡部分小孔，第一单向转动板和第二单向转动板之间的间隙与对应的第一水平推杆或第二水平推杆的外径轮廓相对应而小于第一翻边或第二翻边的外径轮廓，第一单向转动板和第二单向转动板相互远离的端部分别铰连在台阶孔的大孔的外缘位置，在第一单向转动板和第二单向转动板与大孔的铰连处还设有扭簧，以通过扭簧维持第一单向转动板和第二单向转动板闭合状态，第一单向转动板和第二单向转动板的内侧均用于供对应的第一翻边或第二翻边的外侧限位配合。

优选的，滑轴滑动穿设在开设于基座上的插孔内，在插孔底部设有压缩弹簧，在插孔的侧部设有可伸缩的插销，插销与开设在滑柱上的销槽配合以维持压缩弹簧的压缩状态并使第四限位块的两侧分别与第一翻边和第二翻边对应，在圆台和滑柱之间还设有大小正向弯曲角度切换机构，大小正向弯曲角度切换机构用于在转动圆台以进行试样大角度正向弯曲试验中将插销抽离销槽，从而使滑柱在压缩弹簧作用下升起至穿孔与第一翻边和第二翻边对应；

大小正向弯曲角度切换机构包括转动设置在基座内并套设于插销外周的调节套和用于驱动调节套转动的主动齿轮；调节套的外周套设有从动齿，内周设有径向插轴，且径向插轴插接配合在开设于插销外周位置的滑槽内，滑槽沿插销的轴向呈螺旋形分布，从而由调节套的正反向转动驱动插销的伸出或缩回；主动齿轮套设在圆台上位于第一滑块内腔中的端部位置并与从动齿轮传动连接，主动齿轮的齿数大于从动齿轮，从动齿轮的齿条宽度大于主动齿轮。

优选的，主动齿轮和从动齿轮通过多个中间齿轮传动啮合，且多个中间齿轮的齿数沿主动齿轮至从动齿轮的方向依次递减。

优选的，圆台转动设置在开设于第一滑块上的圆孔中，在圆孔和圆台之间设有转动角度定位机构，转动角度定位机构包括开设于圆台外周位置的径向孔、滑动配合安装在径向孔中的定位轴、用于将定位轴推出径向孔中的定位弹簧以及设置在圆孔内壁上并供定位轴插接配合的定位槽，定位槽为半圆形且数量为多个，多个定位槽沿圆孔周向分布。

优选的，驱动装置为气缸，气缸的缸体内位于活塞板两侧的两个腔室分别连接有安全阀。

优选的，双向压头包括固定在驱动装置输出端上的上压头本体和下压头本体，上压头本体和下压头本体均为圆弧形且沿竖直方向间隔分布。

优选的，在基座上设有平行分布的两条线轨，任一线轨上均滑动设有第一滑块和第二滑块，第一卡盘的两侧分别转动设置在两个第一滑块的相对侧面上，第二卡盘的两侧分别转动设置在两个第二滑块的相对侧面上。

本发明中试样的两端分别固定在第一卡盘和第二卡盘上，压头为双向压头，从而在试样两端固定的基础上，通过双向压头沿竖直方向的升降即可实现对于试样的正向挤压弯曲和反向挤压弯曲。不需要操作者在过程中反复拆装试样并调整其弯曲部的朝向，从而加快了试验速度，并使本发明适用于正向弯曲试验、反向弯曲试验以及弯曲疲劳强度试验，具有较强的适用性。

本发明中的第一卡盘转动连接在第一滑块上，第二卡盘转动连接在第二滑块上，使双向压头对试样的中部进行正向或反向的弯曲挤压过程中，第一滑块和第二滑块可在正反向压力作用下同步沿基座上的线轨滑动，从而使第一滑块和第二滑块的相对位置与试样的弯曲角度相关联，进而使本发明中用于限定第一滑块和第二滑块的滑动位置的限位件即可关联限定试样的弯曲角度，避免人工量取弯曲角度再进行动力机构控制情况下所产生的误差，从而与现有技术相比大幅度提高了试样在弯曲试验中的弯曲角度的精确程度，利于通过弯曲试验真实反映试样性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的初始状态下的俯视结构示意图；

图2为图1在进行弯曲试验状态下的结构示意图；

图3实施例1中的第一限位块、第二限位块或第三限位块的结示意图；

图4为本发明实施例2的初始状态下的俯视结构示意图；

图5为图4中B-B向剖视结构示意图；

图6为图5中E部分的局部放大结构示意图；

图7为图6中的第一水平推杆穿过第一限位板过程中状态示意图；

图8为图6中的第一水平推杆穿过第一限位板后的状态示意图；

图9为图5中D部分的局部放大结构示意图；

图10为图5中F部分的局部放大结构示意图；

图11为实施例1中的第一滑块和第二滑块通过第四限位块进行限位状态下的结构示意图；

图12为实施例1中的第一滑块和第二滑块通过第一限位板和第二限位板进行限位状态下的结构示意图；

图13为图5中的滑柱姿态调整后的结构示意图；

图14为图13中的第一滑块和第二滑块通过第五限位块限位状态下的结构示意图；

图15为本发明中的试样在主视视角下的状态示意图；

图16为图15中的试样进行正向弯曲90°后的状态示意图；

图17为图16中的试样进行反向弯曲20°后的状态示意图；

图18为图15中的试样进行正向弯曲180°后的状态示意图；

图中标记：1、基座，2、线轨，3、第一滑块，4、销孔，5、第一限位块，6、第二滑块，7、第二卡盘，8、驱动装置，9、试样，10、转轴，11、第一卡盘，12、第二限位块，13、第三限位块，14、销轴，15、第一水平推杆，16、L形罩板，17、滑柱，18、第二水平推杆，19、中间齿轮，20、主动齿轮，21、圆台，22、第一翻边，23、第一限位板， 24、第四限位块，25、限位孔，26、座板，27、第二限位板，28、第二翻边，29、插槽， 30、第五限位块，31、插孔，32、压缩弹簧，33、插销，34、滑槽，35、调节套，36、扭簧，37、第一单向转动板，38、第二单向转动板，39、定位槽，40、径向孔，41、定位弹簧，42、定位轴，43、径向插轴，44、销槽，45、穿孔，46、安全阀，47、气管连接口，48、上压头本体，49、下压头本体。

具体实施方式

如图1及图4所示，本发明的适用于棒材的金属材料弯曲试验机，包括间隔平行分布的两个基座1，在两个基座1的上水平面上设有两根水平并平行分布的线轨2。任一线轨 2的左侧分别设有第一滑块3，右侧分别设有第二滑块6，第一滑块3和第二滑块6均可在对应的线轨2上灵活滑动。在两个第一滑块3之间设有第一卡盘11，在两个第二滑块6之间设有第二卡盘7，第一卡盘11和第二卡盘7分别用于夹持固定试样9的两端位置。第一卡盘11和第二卡盘7的两侧分别设有转轴10，转轴10转动设置在开设于对应的第一滑块3 或第二滑块6朝向两个基座1之间的间隙一侧的侧壁上的轴孔中。

在基座1上位于试样9中部的正上方位置设有驱动装置8，驱动装置8具有沿竖直方向输出的推拉功能，并在驱动装置8的推拉输出端上设有双向压头。双向压头用于在驱动装置8的作用下下压试样9或上拉试样9的中部以实施正向或反向弯曲试验。由于试样9的两端分别由第一卡盘11和第二卡盘7固定，故试样9在弯曲试验中可通过第一卡盘11和第二卡盘7带动第一滑块3和第二滑块6沿线轨2同步滑动，使第一滑块3和第二滑块6之间的距离或相对位置与试验的弯曲角度之间产生关联。本发明即利用上述试样9弯曲角度与第一滑块3和第二滑块6之间距离的关联，通过弯曲角度控制装置达到精确控制试样9弯曲角度的效果。

本发明中的弯曲角度控制装置具有多个限位件，多个限位件规格尺寸不同，可选择的将对应的限位件可拆卸连接在基座1上，从而通过不同的限位件对第一滑块3和第二滑块 6沿线轨2的滑动行程进行限位，进而固定试样9的弯曲角度。

如图15-18所示，本发明中的驱动装置8为气缸，双向压头设置在气缸的活塞杆上，使气缸通过其活塞杆的推程和回程由双向压头对试样9施加正向或反向的挤压作用力。双向压头包括上压头本体48和下压头本体49，上压头本体48和下压头本体49均为圆弧形且沿竖直方向间隔设置在气缸的活塞杆上。气缸的缸体由活塞板分隔为上下两个腔室，在两个腔室的右侧分别连接有气管连接口47。气管连接口47用于与气管相连，当其中一根气管向对应腔室内通气时，另一个腔室通过对应的气管排气，即推动活塞板联动活塞杆运动，实现气缸的推力或拉力的输出。在两个腔室的左侧分别连接有安全阀46，设置安全阀46的作用在于：当第一滑块3和第二滑块6由限位件固定位置后，即联动锁定气缸活塞杆和活塞板的位置，此时由气缸中的进气腔室的气管连接口47中持续输入的高压空气可通过对应的安全阀46排出，从而避免因进气腔室持续进气而增大的压力对第一滑块3、第二滑块6、限位件或气缸本身产生损坏。在本发明的具体实施中，也可采用具有相似功能的油缸或其它现有推拉装置作为驱动装置8。

以下通过两个实施例对本发明中的角度弯曲控制装置进行重点说明：

实施例1

如图1及图2所示，本实施例中的角度弯曲控制装置中的限位件包括第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13。第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13均为矩形，其中的第一限位块5配合安装在基座1上位于第一滑块3和第二滑块6之间，第一限位块5的两侧分别供第一滑块3的内侧和第二滑块6的内侧限位配合(内侧为朝向基座1 中部的侧部，外侧为相背于基座1中部的侧部，下同)。第二限位块12配合安装在基座1上位于第一滑块3的左侧，第二限位块12的内侧供第一滑块3的外侧限位配合。第三限位块 13配合安装在第二滑块6的右侧，第三限位块13的内侧供第二滑块6的外侧限位配合。

如图3所示，第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13的底部均设有销轴14，相对应的，在基座1上沿线轨2的长度方向间隔设有多个供销轴14配合安装的销孔 4，以实现第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13与基座1之间的快速拆装。本实施例中的销轴14和销孔4的形状为对应的矩形，以通过销轴14和销孔4的特定形状限定第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13安装后的方向，避免因错误的安装方向使第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13不能按照设计要求对于第一滑块3和第二滑块6产生限位效果。

以试样9的反向弯曲试验为例，本实施例的具体实施过程如下：

首先如图1及15所示的，将试样9沿水平方向穿过第一卡盘11、双向压头以及第二卡盘7，通过第一卡盘11和第二卡盘7将试样9的两端分别固定，并使试样9的中部恰与双向压头沿竖向重合。

然后将对应试样9正向弯曲90°的第一限位块5通过销轴14安装在第一滑块3和第二滑块6的中部位置；启动气缸使双向压头沿竖向向下移动，直至达到如图2所示的状态，第一滑块3和第二滑块6的内侧分别顶触在第一限位块5的两侧位置，试样9如图16 所示的被上压头本体48挤压弯曲至正向弯曲90°状态。

最后，仍如图2所示的，将第二限位块12和第三限位块13分别配合安装在基座1上，启动气缸使双向压头向上移动，通过下压头本体49对试样9的弯曲部产生向上的挤压力，达到如图17所示的反向弯曲20°的状态，即完成试样9的反向弯曲试验。

除上述列举的试样9反向弯曲试验外，本实施例中的第一限位块5、第二限位块12以及第三限位块13的数量均为多个，形状均为矩形。可通过选择不同长度的第一限位块 5、第二限位块12以及第三限位块13，以实现第一滑块3和第二滑块6的不同滑动行程位移的限位，从而实现试样9的多种弯曲角度的精确限定，进而使本实施例能够满足各种不同的弯曲角度需求的弯曲试验。例如图18所示的，采用与图1中所示出的更短的第一限位块 5实现试样9的180°正向弯曲试验。采用与图1中所示出的更长的第一限位块5实现试样 9小于90°的正向弯曲试验。本领域技术人员可通过以上角度控制原理经试验得出限位块长度与弯曲角度之间的线性关系，本实施例中不再进行赘述。

实施例2

上述实施例1在进行试样9的反向弯曲试验时，因第一滑块3和第二滑块6本身的阻挡，使其需要在第一滑块3和第二滑块6经第一限位块5阻挡限位后，再安装第二限位块 12和第三限位块13。虽然能够完整准确的完整试样9的反向弯曲试验，但是其限位块的安装和驱动机构通过双向压头挤压试样9的过程存在交错，整个试验过程略显繁琐，并导致一定的危险性。为解决实施例1中存在的问题，本实施例设置了不同的弯曲角度控制装置。

如图4及图5所示，本实施例中的弯曲角度控制装置还包括固定在第一滑块3内侧位置的第一水平推杆15、固定在第二滑块6内侧位置的第二水平推杆18以及设置在基座1上位于第一滑块3和第二滑块6之间的滑柱17。第一水平推杆15为实心结构，其内端设有第一翻边22，其外端偏心固定在转动设置于第一滑块3上的圆台21上。第二水平推杆18 为空心杆，其内端设置第二翻边28。在滑柱17上设有穿孔45。

本实施例中的限位件包括第四限位块24、第一限位板23、第二限位板27以及第五限位块29。第四限位块24和第五限位块29的数量为多个，其中的第四限位块24的两侧分别供试样9小角度正向弯曲试验中的第一翻边22的内侧和第二翻边28的内侧限位配合。任一第四限位块24的中部均开设有与滑柱17配合安装的滑孔，使第一限位板23可通过该滑孔配合安装在滑柱17上并由设置在滑柱17上位于穿孔45上方位置的座板26支撑。多个第五限位块29沿第二水平推杆18的轴向呈螺旋形间隔固定分布于第二水平推杆18的内壁上，任一第五限位块29的内侧均供试样9大角度正向弯曲试验中的第一翻边22的内侧限位配合，且第一翻边22可随圆台21的转动而与多个第五限位块29逐一沿水平方向对应重合。本实施例中所述的小角度正向弯曲试验和大角度正向弯曲试验以120°为分界，在小角度正向弯曲试验中，通过更换不同的第四限位块24实现角度控制；在大角度正向弯曲实验中，通过转动圆台21使特定的第五限位块29与第一翻边22配合实现角度控制。在本发明的其他实施方式中，可根据各个部件的尺寸和常用的弯曲角度需求另行设置小角度正向弯曲试验和大角度正向弯曲试验的临界角度、第五限位块30的数量以及第五限位块30之间的排列角度和间距等。

第一限位板23插设在基座1上位于第一滑块3和滑柱17之间，第二限位板27插设在基座1上位于第二滑块6和滑柱17之间，分别用于对第一翻边22和第二翻边28的外侧在反向弯曲试验中进行限位阻挡。为了实现对于多个反向弯曲状态下的限位，在基座1上沿线轨2的长度方向间隔设有多个供第一限位板23和第二限位板27插装配合的插槽29，第一限位板23和第二限位板27插装于不同的插槽29后，对应不同反向弯曲角度的控制。而为了提高第一限位板23和第二限位板27对于第一翻边22和第二翻边28限位作用的稳定性，如图4及5所示的，在基座1上还设有L形罩板16。L形罩板16的竖直板固定在基座 1上，其上沿的水平板则朝向两基座1之间的间隙方向延伸。在L形罩板16水平板的下沿同样设有滑槽34，且L形罩板16水平板下沿的滑槽34与基座1上的滑槽34一一成组对应，分别供第一限位板23或第二限位板27的上下两端配合安装(在L形罩板16竖直板上还设有供第一限位板23或第二限位板27起始插入插槽29中的槽口)。滑槽34及第一限位板23和第二限位板27的上下两端均为燕尾形，以进一步增加限位配合的稳定程度。

在第一限位板23和第二限位板27上分别设有限位孔25，限位孔25仅供对应的第一翻边22或第二翻边28沿朝向滑柱17的方向移动贯穿通过而阻挡对应的第一翻边22或第二翻边28沿相背于滑柱17的方向移动贯穿通过。由于第二水平推杆18的位置固定，故第二限位板27上的限位孔25数量为一个；而由于第一水平推杆15需与不同的第五限位块29 配合限位，从而需随圆台21转动至不同位置，故第一限位板23上的限位孔25数量为多个，且第一限位板23上的多个限位孔25与多个第五限位块29在水平方向上一一重合相应，从而在将圆台21转动至使第一翻边22与任一第五限位块29对应后，均可单向穿过限位孔25，并由该限位孔25对第一翻边22的外侧形成阻挡限位。

结合图5及6所示，第一限位板23上的限位孔25包括开设于第一限位板23上的台阶孔以及设置在台阶孔中的第一单向转动板37和第二单向转动板38。台阶孔为二级，孔径均由内侧向外侧方向缩小。其中的小孔孔径与对应的第一翻边22的外径轮廓相对应，以使第一翻边22可穿过。第一单向转动板37和第二单向转动板38间隔分布于台阶孔的大孔中并分别遮挡部分小孔，第一单向转动板37和第二单向转动板38之间的间隙与对应的第一水平推杆15或第二水平推杆18的外径轮廓相对应而小于第一翻边22或第二翻边28的外径轮廓，第一单向转动板37和第二单向转动板38相互远离的端部分别铰连在台阶孔的大孔的外缘位置。图6中，第一翻边22右移后，可如图7所示的将第一单向转动板37和第二单向转动板38顶开，至如图8所示的，在第一翻边22越过后第一单向转动板37和第二单向转动板38即在扭簧36作用下复位，由第一单向转动板37和第二单向转动板38的右侧对第一翻边22的左侧形成单向限位。第二限位板27上的限位孔25结构与上述第一限位板23上的限位孔25相同，不再重复说明。

本实施例中的圆台21转动设置在开设于第一滑块3上的圆孔中，为避免圆台21及第一水平推杆15在试验过程中沿周向窜动并保证圆台21可转动，特在圆台21和圆孔之间设置有成组的止推轴承。为了便于在圆台21转动过程中可使第一水平推杆15准确指向目标的第五限位块29，在圆台21上可设置第一水平推杆15与特定的第五限位块29对应关系的刻度线，并通过转动角度定位机构将圆台21定位在于特定第五限位块29对应后的位置。结合图5及图9所示，本实施例中的转动角度定位机构包括开设于圆台21外周位置的径向孔 40、滑动配合安装在径向孔40中的定位轴42、用于将定位轴42推出径向孔40中的定位弹簧41以及设置在圆孔内壁上并供定位轴42插接配合的定位槽39，定位槽39为半圆形且数量为多个，多个定位槽39沿圆孔周向分布。当圆台21在外力作用下转动时，定位轴42的球头即与圆孔的光滑内壁之间滑动配合，至转动至任一定位槽39后定位轴42的球头即在定位弹簧41的作用下自动滑入定位槽39，以维持圆台21上的第一水平推杆15与特定的第五限位块29准确对应状态。本实施例中，在第一滑块3和第二滑块6与线轨2之间也设置有与前述相似的定位机构，从而可在先将第一滑块3和第二滑块6通过定位机构定位在线轨2 上后，在将试样9安装在第一卡盘11和第二卡盘7上，从而使试样9的中部恰好位于双向压头的正下方位置，省去了人工量取调整第一滑块3和第二滑块6位置的繁琐操作。

本实施例中用于实施试样9小角度反向弯曲试验的过程如下：

首先如图5所示的，在滑柱17的座板26上配合安装长度与试样9正向弯曲90°所对应长度的第四限位块24(第四限位块24可设置为U型，并由开设在L形罩板16竖直板上的槽口沿横向插至滑柱17上，本实施例中的滑柱17以便于第四限位块24的定位安装)，将第一限位板23和第二限位板27分别插接配合安装在于试样9方向弯曲20°所对应的插槽29位置。

然后即可启动气缸活塞杆伸出，通过上压头本体48下压试样9中部，达到如图11及16所示的正向弯曲90°状态，再控制气缸活塞杆缩回，通过下压头本体49上推试样9 中部，达到如图12及17所示的反向弯曲20°状态，即完整一组特定角度的试样9反向弯曲试验。

本实施例中用于实施试样9大角度正向弯曲试验的过程如下：

首先拉起滑柱17并固定其位置，并使穿孔45与第二水平推杆18完全对应；转动圆台21，通过转动角度定位机构将第二水平推杆18定位至指向与特定弯曲角度(180°)所对应的一个第五限位块30。然后即启动气缸通过上压头本体48下压试样9中部，直至达到如图18所示状态即完成实验。

上述大小角度弯曲试验的切换需操作者进行圆台21的转动和滑柱17的升降调整。为了进一步便于操作，本实施例中还将转动圆台21操作与滑柱17升降过程联动，以进一步提高试验效率，具体的：

如图5所示，本实施例中的滑轴滑动穿设在开设于基座1上的插孔31内，在插孔 31底部设有压缩弹簧32。在基座1上位于插孔31左侧并接近基座1上沿的位置设有可伸缩的插销33，插销33与开设在滑柱17左侧位置的销槽44配合以维持压缩弹簧32的压缩状态，从而使第四限位块24的两侧分别与第一翻边22和第二翻边28对应(适用于小角度弯曲试验)。在圆台21和滑柱17之间还设有大小正向弯曲角度切换机构，大小正向弯曲角度切换机构用于在转动圆台21以进行试样9大角度正向弯曲试验中将插销33抽离销槽44，从而使滑柱17在压缩弹簧32作用下升起至穿孔45与第一翻边22和第二翻边28对应(适用于大角度弯曲试验)。

所述的大小正向弯曲角度切换机构包括转动设置在基座1内并套设于插销33外周的调节套35和用于驱动调节套35转动的主动齿轮20。调节套35设置在开设于基座1内靠近上沿位置的条形槽内，且调节套35仅可在外力作用下转动，不能产生轴向上的位移，在条形槽的两侧分别设置于调节套35的端部配合的轴向轴承来避免其转动。调节套35的外周套设有从动齿(图中未示出)，从动齿通过转动设置在第一滑块3内腔中的中间齿轮19与主动齿轮20啮合而连接，从动齿的下部通过条形槽的顶部槽口位置与从动齿啮合。从而可由圆台21的转动经主动齿轮20、中间齿轮19以及从动齿驱动调节套35转动。主动齿轮20、中间齿轮19以及从动齿上的轮径依次减小，齿数依次减少，从而达到小角度转动圆台21状态下，即驱动调节套35转动多圈的效果。从动齿的齿条较长并覆盖调节套35的长度方向，使得中间齿轮19可在随第一滑块3滑动过程中始终与从动齿保持啮合状态，避免脱齿。调节套35的内周设有径向插轴43，如图10所示的，该径向插轴43插接配合在开设于插销33 外周位置的滑槽34内，滑槽34沿插销33的轴向呈螺旋形分布，且滑槽34与径向插轴43 之间光滑配合，从而可由调节套35的转动通过径向插轴43和滑槽34之间的滑动配合驱动插销33沿自身轴向方向移动，并通过调节套35的正反向转动控制插销33的移动方向，实现插销33的伸出或缩回。

基于以上技术方案，在由小角度弯曲试验向大角度弯曲试验切换中，在图5所示状态下转动圆台21使第一翻边22对准一个第五限位块29，由圆台21-主动齿轮20-中间齿轮19-从动齿带动调节套35转动，插销33在螺旋套转动作用下左移，滑柱17在压缩弹簧32 作用下升起，通过第四限位块24顶部与L形罩板16中水平板下沿即达到如图13所示状态。然后即可由气缸驱动双向压头下压试样9至如图14所示状态以完成大角度弯曲试验。

本实施例中，为避免插销33与调节套35一同同步转动，插销33位于调节套35中的部分为与调节套35内腔形状对应的圆形，而插销33位于调节套35左端的外部为非圆形的矩形或其它形状。相对应的，在基座1上位于条形槽的左端开设有与插销33左端相应形状的防转孔。防转孔供插销33的左端插入并具有一定的长度，以供插销33移动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。