試樣粘結(jié)模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型主要涉及復(fù)合材料界面粘結(jié)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鋁鋼復(fù)合材料的試 樣粘結(jié)模具。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬層狀復(fù)合材料由于可以利用組元層金屬各自的優(yōu)點(diǎn)，從而可以獲得優(yōu)異的綜 合性能。目前，金屬層狀復(fù)合材料已經(jīng)在航空、航天、石油、化工、汽車、建筑等領(lǐng)域得到越來 越廣泛的應(yīng)用。該類材料的界面結(jié)合強(qiáng)度受材料特性、生產(chǎn)工藝等條件的限制，可能會產(chǎn)生 結(jié)合不良或沒有結(jié)合的情況，從而影響產(chǎn)品的使用效果，甚至?xí)s短產(chǎn)品的使用壽命。
[0003] 因此，金屬界面結(jié)合質(zhì)量已作為評價(jià)金屬層狀復(fù)合材料性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。目 前，評價(jià)金屬層狀復(fù)合材界面結(jié)合強(qiáng)度的主要檢測方法有剪切試驗(yàn)、剝離試驗(yàn)和粘結(jié)拉伸 試驗(yàn)等。由于剪切試驗(yàn)和剝離試驗(yàn)對試樣制備要求較高，特別是對復(fù)層較薄（<0.5mm厚）的 層狀復(fù)合材料而言，用剪切和剝離試驗(yàn)是無法進(jìn)行評估的。另外，剪切試驗(yàn)對界面平直度要 求較高，對試樣加工的精度也有較高要求，而剝離實(shí)驗(yàn)無法獲得強(qiáng)度值。
[0004] 與上述兩種試驗(yàn)方法相比，粘結(jié)拉伸試驗(yàn)制樣簡單?？梢栽u估較薄試樣的界面結(jié) 合，對試樣的加工精度要求也沒有剪切那么高，結(jié)果相對準(zhǔn)確可靠。因此，粘結(jié)拉伸試驗(yàn)是 一種評價(jià)界面結(jié)合強(qiáng)度行之有效且簡單方便的試驗(yàn)方法。但在粘結(jié)過程中，必須保證界面 兩向受力在同一直線上，否則會導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至實(shí)驗(yàn)失敗。因此保持上下鋁棒和 試樣的同軸度是粘結(jié)拉伸試驗(yàn)成功的關(guān)鍵。利用簡單的模具很難達(dá)到試驗(yàn)要求，并且往往 粘結(jié)劑將試樣與模具內(nèi)腔粘結(jié)，導(dǎo)致拉伸試驗(yàn)無法脫模，只能將模具機(jī)械破壞，造成試驗(yàn)失 敗。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 針對以上存在的問題，本實(shí)用新型提出了試樣粘結(jié)模具，能夠保證粘結(jié)后試樣各 部分的同軸度，同時(shí)，避免了粘結(jié)劑將試樣與模具內(nèi)腔粘結(jié)，提高了試驗(yàn)的可靠性。
[0006] 本實(shí)用新型提出了試樣粘結(jié)模具，包括套筒裝置及旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述套筒裝置 包括：
[0007] 套筒，用于容納待粘結(jié)試樣；
[0008] 套筒夾持架，用于固定所述套筒；
[0009] 夾緊螺釘，所述夾緊螺釘在同一平水平面內(nèi)均勻分布，用于夾緊所述套筒；
[0010]所述旋轉(zhuǎn)裝置包括：
[0011] 轉(zhuǎn)臂，固定在所述套筒夾持架上；
[0012] 旋轉(zhuǎn)套管，固定在所述轉(zhuǎn)臂的另一端；
[0013] 管座，所述管座圓周表面設(shè)有凹槽，所述旋轉(zhuǎn)套管固定安裝于該管座內(nèi)部中心軸 線上；
[0014] 鎖緊裝置，所述鎖緊裝置與所述旋轉(zhuǎn)套管固定連接，轉(zhuǎn)動該鎖緊裝置能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn) 套管0~90°的旋轉(zhuǎn);所述鎖緊裝置包括手柄和鎖緊桿，所述鎖緊桿一端與所述旋轉(zhuǎn)套管固 定連接，所述鎖緊桿的另一端與所述手柄連接，通過轉(zhuǎn)動所述手柄帶動所述旋轉(zhuǎn)套管進(jìn)行〇 ~90°的旋轉(zhuǎn)。
[0015] 如上所述的試樣粘結(jié)模具，其中，所述試樣用于復(fù)合材料的拉伸試驗(yàn)，所述復(fù)合材 料為鋁鋼復(fù)合材料，其中，鋁為包覆層，鋼為基層。
[0016] 如上所述的試樣粘結(jié)模具，其中，所述套筒內(nèi)壁設(shè)有兩條對稱分布的余料槽，用于 排出粘結(jié)過程中多余的粘結(jié)劑。
[0017]如上所述的試樣粘結(jié)模具，其中，所述鎖緊裝置進(jìn)一步包括銷釘和螺柱，所述鎖緊 桿與所述旋轉(zhuǎn)套管通過螺柱螺紋連接，所述螺柱與所述旋轉(zhuǎn)套管通過所述銷釘定位。
[0018] 如上所述的試樣粘結(jié)模具，進(jìn)一步包括壓力裝置，該壓力裝置包括：
[0019] 上模板和下模板，所述上模板和所述下模板通過立柱連接；
[0020] 壓頭，用于試樣粘結(jié)過程中傳遞載荷；
[0021 ]壓頭固定板，用于固定所述壓頭。
[0022] 如上所述的試樣粘結(jié)模具，其中，所述壓力裝置進(jìn)一步包括頂桿，所述頂桿位于所 述壓頭的軸心處，用于頂出粘結(jié)后的試樣脫離套筒。
[0023] 如上所述的試樣粘結(jié)模具，其中，所述下模板包括下料口，用于排出粘結(jié)后的試 樣。
[0024] 如上所述的試樣粘結(jié)模具，進(jìn)一步包括滑動導(dǎo)軌裝置，該滑動導(dǎo)軌裝置包括：
[0025]下墊板，用于支撐所述粘結(jié)試樣；
[0026] 滑輪，通過繩索與所述下墊板相連接；
[0027] 滑軌，用于提供所述下墊板的導(dǎo)向作用；
[0028] 彈簧，固定在所述滑軌表面，用于將所述下墊板退回原位。
[0029]通過使用本實(shí)用新型中試樣粘結(jié)模具，不僅能保證粘結(jié)試樣中各部件的同軸度， 粘結(jié)試樣與模具部件不易粘結(jié)，又易于自動脫模，同時(shí)，只須更換不同內(nèi)徑的套筒，就可粘 結(jié)對應(yīng)直徑的拉伸試樣。
【附圖說明】
[0030]通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的上述或其他方面的內(nèi)容將變得 更清楚和更容易理解，其中：
[0031 ]圖1是本實(shí)用新型試樣粘結(jié)模具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例鎖緊裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例套筒裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例滑動導(dǎo)軌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例粘結(jié)試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]附圖中各標(biāo)號表示如下：
[0037] 1:套筒裝置：
[0038] 11:套筒、12:套筒夾持架、13:夾緊螺釘、14:余料槽；
[0039] 2:壓力裝置：
[0040] 21:上模板、22:下模板、23:立柱、24:壓頭、25:壓頭固定板、
[0041 ] 26:頂桿、27:模柄、28:下料口；
[0042] 3:旋轉(zhuǎn)裝置：
[0043] 31:轉(zhuǎn)臂、32:旋轉(zhuǎn)套管、33:鎖緊裝置、34:管座；
[0044] 331:手柄、332 :鎖緊桿、333:螺柱、334 :銷釘；
[0045] 4:滑動導(dǎo)軌裝置：
[0046] 41下墊板、42:滑輪、43:繩索、44:滑軌、45:彈簧；
[0047] 5:粘結(jié)試樣：
[0048] 51:鋁棒A、52:鋁棒B、53:圓片試樣、54:粘結(jié)劑、
[0049] 531:鋁層、532:鋼層。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】：
[0051] 在此記載的實(shí)施例為本實(shí)用新型的特定的【具體實(shí)施方式】，用于說明本實(shí)用新型的 構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本實(shí)用新型實(shí)施方式及本實(shí)用新型范圍的限 制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公 開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實(shí)施例的做 出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0052] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。本實(shí)用新型提出一種試樣粘 結(jié)模具，包括套筒裝置1及旋轉(zhuǎn)裝置3，其中，
[0053]所述套筒裝置1包括:套筒11、套筒夾持架12和夾緊螺釘13。
[0054]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例套筒裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示。
[0055] 套筒11，用于容納待粘結(jié)試樣5。套筒11的內(nèi)徑尺寸與粘結(jié)試樣5的外徑尺寸相同， 便于將粘結(jié)試樣5放置于套筒11內(nèi)部。
[0056] 實(shí)際操作中，會提供同等大小外徑，不同大小內(nèi)徑的套筒供操作人員選擇，增加了 所述粘結(jié)模具的應(yīng)用范圍。
[0057] 進(jìn)一步的，所述套筒11內(nèi)壁設(shè)有兩條對稱分布的余料槽14,用于排出粘結(jié)過程中 多余的粘結(jié)劑。在粘結(jié)過程中，粘結(jié)試樣會受到壓力的作用。由于此時(shí)，粘結(jié)劑還處于半固 態(tài)狀態(tài)，多余的粘結(jié)劑通過余料槽14的縫隙流出。避免了粘結(jié)過程中，粘結(jié)劑將試樣與模具 內(nèi)腔粘結(jié)。導(dǎo)致拉伸試驗(yàn)無法脫模，只能將模具機(jī)械破壞，造成試驗(yàn)失敗。
[0058]套筒夾持架12,用于固定所述套筒11。套筒11的圓柱形上端部沿徑向方向向外擴(kuò) 張，形成一擋圈結(jié)構(gòu)。套筒夾持架12的內(nèi)徑尺寸等于或率大于套筒11的圓柱形部分的外徑 尺寸。套筒11安裝于套筒夾持架12的內(nèi)部，其上端的擋圈結(jié)構(gòu)剛好固定了套筒11在套筒夾 持架上的位置，防止套筒11從套筒夾持架12內(nèi)部掉落。
[0059] 夾緊螺釘13,在同一平水平面內(nèi)間隔120°均勻分布，用于夾緊所述套筒11。旋轉(zhuǎn)夾 緊螺釘13,夾緊螺釘13沿徑向方向套筒11軸心處移動。套筒11受夾緊螺釘13的夾緊力的作 用固定在套筒夾持架12內(nèi)部。
[0060] 所述旋轉(zhuǎn)裝置3包括:轉(zhuǎn)臂31、旋轉(zhuǎn)套管32、鎖緊裝置33以及管座34。
[00611轉(zhuǎn)臂31，焊接在套筒夾持架12上。通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臂31，可以帶動套筒夾持架12-起旋 轉(zhuǎn)。
[0062] 旋轉(zhuǎn)套管32,焊接在所述轉(zhuǎn)臂31的另一端。旋轉(zhuǎn)套管32固定安裝于管座內(nèi)部中心 軸線上。
[0063] 管座34,其圓周表面設(shè)有凹槽，供鎖緊裝置33進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。同時(shí)，根據(jù)凹槽長度 的大小，可以起到鎖緊裝置33限位的作用。
[0064]鎖緊裝置33,鎖緊裝置33與旋轉(zhuǎn)套管32固定連接，轉(zhuǎn)動鎖緊裝置33可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)套 管32在0~90°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例鎖緊裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2 所示。所述鎖緊裝置33包括手柄331和鎖緊桿332,所述鎖緊桿332-端與所述旋轉(zhuǎn)套管32固 定連接，所述鎖緊桿332的另一端與所述手柄331連接，通過轉(zhuǎn)動所述手柄331帶動旋轉(zhuǎn)套管 32進(jìn)行0~90°的旋轉(zhuǎn)。
[0065]進(jìn)一步的，鎖緊裝置33還