啞鈴型制樣機是用于非金屬拉伸試驗中啞鈴型試件的制備的設備。其工作原理基于仿形加工原理，并結合機械傳動原理將螺紋旋轉運動轉變成直線運動。在制樣過程中，將試樣毛坯裝入相應夾具內夾緊，然后緊貼旋轉的銑刀進行銑削成型。同時，配有切削碎屑吸收裝置，以保持工作環境的整潔。

　　啞鈴型制樣機主要用于制備非金屬拉伸試驗中的啞鈴型試件，可以制備各種尺寸的啞鈴狀試樣。它在材料測試、產品研發、質量控制等領域具有廣泛的應用。

　　啞鈴型制樣機主要由裁剪、制樣、夾持三部分組成，以下是其詳細結構介紹：

　　一、裁剪部分

　　主機框架

　　裁剪部分的主機框架是整個設備的支撐結構，通常采用高強度鋼材制造，以確保設備在裁剪過程中具有足夠的穩定性和剛性。它的設計和構造能夠承受裁剪時產生的力量，防止設備在運行過程中出現晃動或變形。

　　主機框架上一般有工作臺面，用于放置材料和進行裁剪操作。工作臺面的平整度對裁剪精度有很大影響，高質量的制樣機工作臺面會經過精細加工，保證其平面度誤差極小。

　　裁剪刀具系統

　　刀具類型：包括上刀和下刀，它們的形狀和尺寸是根據不同的裁剪需求設計的。刀具通常采用高硬度、耐磨的材料制成，如優質合金鋼或硬質合金，以延長刀具的使用壽命。

　　驅動裝置：驅動刀具上下運動的裝置常見的有液壓驅動、氣動驅動或電動驅動。液壓驅動通過液壓泵提供壓力，使刀具產生強大的裁剪力，適用于較厚的材料；氣動驅動利用壓縮空氣推動刀具運動，具有動作迅速、清潔環保的特點，適合薄型材料的裁剪；電動驅動則通過電機帶動傳動機構來實現刀具的運動，其優點是速度和位置控制較為精確。

　　刀具調整機構：為了適應不同厚度和類型的材料，刀具之間的間隙需要進行調整。這個調整機構可以精確地控制刀具的相對位置，確保裁剪過程中刀刃能夠緊密貼合，既保證裁剪效果，又不會過度磨損刀具。

　　二、制樣部分

　　沖頭與沖模系統

　　沖頭：沖頭是制樣部分的關鍵部件之一，它直接作用于材料，使其形成啞鈴型試樣的特定形狀。沖頭的形狀與啞鈴型試樣的頭部和中間部分相匹配，其尺寸精度要求較高，因為直接影響試樣的尺寸精度。沖頭通常采用淬火處理等工藝，提高其硬度和耐磨性。

　　沖模：沖模與沖頭配合，用于成型試樣的外部輪廓。沖模一般固定在制樣機上，其內部腔體的形狀決定了試樣的整體外形。沖模的材質也應具有良好的耐磨性和強度，以承受沖頭在沖壓過程中的壓力。

　　沖頭導向裝置：為了保證沖頭在沖壓過程中能夠準確地進入沖模，避免出現偏移或傾斜，會設置沖頭導向裝置。這個裝置可以是導向柱和導向套的配合結構，導向柱安裝在沖頭上，導向套固定在沖模周圍，確保沖頭在垂直方向上精確運動。

　　壓緊裝置

　　在制樣過程中，為了防止材料在沖壓時發生移動，需要有壓緊裝置將材料固定。壓緊裝置一般包括壓板和壓緊螺桿或液壓壓緊機構。

　　壓板通常位于沖頭的上方或下方，其表面平整且有一定的柔韌性，以更好地貼合材料表面。壓緊螺桿通過手動旋轉可以向下施加壓力，將材料壓緊在工作臺上；液壓壓緊機構則利用液體壓力實現壓緊功能，具有壓力大、壓緊均勻的優點。

　　三、夾持部分

　　夾具結構

　　夾具用于固定和夾緊啞鈴型試樣，以便進行后續的拉伸試驗等操作。它通常由兩個相對的夾塊組成，夾塊的內部形狀與啞鈴型試樣的中間部分和兩端匹配，能夠提供牢固的夾持力。

　　夾塊的表面可能會有特殊的紋理或涂層，增加與試樣之間的摩擦力，防止試樣在拉伸過程中滑落。同時，夾具應具有一定的彈性，以適應不同厚度和尺寸的試樣，并且不會對試樣造成過度的損傷。

　　夾持驅動機制

　　為了使夾具能夠方便地打開和關閉，會有相應的驅動機制。常見的有手動驅動和電動驅動兩種方式。手動驅動一般通過手柄或旋鈕，利用機械傳動原理使夾具開合；電動驅動則通過電機帶動齒輪或螺桿等傳動機構，實現夾具的自動化開合操作，這種方式可以提高實驗效率，并且在夾持力度的控制上更加精確。