本發(fā)明涉及復(fù)合材料間粘接力學(xué)性能領(lǐng)域，具體涉及一種膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣的制作工裝。

背景技術(shù)：

粘接具有無(wú)鉆孔引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象、連接結(jié)構(gòu)輕、可以保持復(fù)合材料纖維的連續(xù)性、抗疲勞強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，已成為復(fù)合材料最主要的連接方法。拉伸剪切強(qiáng)度是判斷粘接性能的重要指標(biāo)之一，因此拉伸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)是評(píng)定膠粘劑性能最主要的方法。

目前常用的制樣方法是由操作人員手工在一片基材的粘接區(qū)域涂覆膠粘劑，然后將另一片基材的粘接區(qū)域貼合上，目測(cè)搭接長(zhǎng)度，最后采用長(zhǎng)尾夾夾持加壓固化后制成試樣。由于是手工操作，導(dǎo)致試樣的膠層厚度及搭接長(zhǎng)度難以控制，且很難保證平行度和同軸度，這些因素導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度較低，數(shù)據(jù)離散度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣的制作工裝，以解決精確控制搭接長(zhǎng)度，同時(shí)可保證試樣的平行度和同軸度，而且可按需求一次制備多個(gè)試樣的問(wèn)題。

為解決存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣的制作工裝，包括底座1、加壓系統(tǒng)2和墊塊3，

所述的底座1由底板4、左凹槽5、右凹槽6、前立柱7和后立柱8組成，所述的左凹槽5和右凹槽6對(duì)稱垂直設(shè)置在底板4左右兩側(cè)表面上，左凹槽5和右凹槽6的凹槽相對(duì)形成試樣槽9；所述的前立柱7和后立柱8對(duì)稱垂直設(shè)置在試樣槽9的左右凹槽對(duì)稱中心線的底板4前后兩側(cè)表面上，前立柱7和后立柱8帶有螺紋，用于固定加壓系統(tǒng)2；

所述的加壓系統(tǒng)2由橫梁10和加壓裝置11組成，所述的橫梁10兩端分別設(shè)有通孔，兩個(gè)通孔之間大小和距離與前立柱7和后立柱8直徑和距離相對(duì)應(yīng)，橫梁10通過(guò)兩端的通孔安裝在前立柱7和后立柱8上，并采用上下螺母將橫梁10連接固定在前立柱7和后立柱8上，并根據(jù)試樣的數(shù)量和厚度，通過(guò)調(diào)整上下螺母的位置來(lái)調(diào)節(jié)橫梁10距離底座1的底板4上表面的高度；所述的橫梁10中心設(shè)置有螺紋孔，加壓裝置11安裝在橫梁10中心的螺紋孔中；

所述的加壓裝置11由加壓板12、復(fù)位彈簧13、加壓螺桿14組成，所述的加壓板12由平板和套筒組成，套筒設(shè)置在平板中心；所述的復(fù)位彈簧13安裝在加壓板12的套筒內(nèi)；所述的加壓螺桿14的中間部分為與橫梁10中心的螺紋孔相對(duì)應(yīng)的螺桿，加壓螺桿14的中間螺桿部分安裝在橫梁10中心的螺紋孔中，加壓螺桿14的下端安裝在加壓板12的套筒中，復(fù)位彈簧13位于加壓螺桿14的下端和加壓板12的套筒之間，加壓螺桿14通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿旋入螺紋孔的長(zhǎng)短來(lái)控制復(fù)位彈簧13的變形實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣搭接區(qū)域垂直施加壓力，以控制粘接質(zhì)量；

所述的墊塊3的厚度尺寸為試樣的基材厚度與膠層厚度之和。

為了避免上下試樣間因多余的膠粘劑而粘接在一起，所述的制樣工裝在使用過(guò)程中在相鄰兩試樣接觸部位還墊有隔離膜。

結(jié)構(gòu)膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣制樣工裝具體使用過(guò)程如下：

在左凹槽5處放置墊塊3，將粘接好的試樣放入試樣槽9內(nèi)，在位于與底板4接觸的基材表面右凹槽6處放置墊塊，并調(diào)整試樣基材端面與左凹槽5和右凹槽6端面接觸以控制搭接長(zhǎng)度，依次放入其余試樣、墊塊3，待放置完所有試樣后，放置加壓板12，然后在套筒16內(nèi)放置復(fù)位彈簧13，安裝加壓系統(tǒng)2的橫梁10，根據(jù)試樣高度和調(diào)整橫梁10的位置，最后擰緊加壓螺桿14，通過(guò)調(diào)整復(fù)位彈簧13的變形控制加壓壓力，以擠出多余的膠粘劑并清理干凈。待膠粘劑固化完畢后，按照上述操作相反的順序拆除，取出試樣。

有益效果

本發(fā)明的工裝制作試樣能夠精確控制搭接長(zhǎng)度，同時(shí)可保證試樣的平行度和同軸度，而且可按需求一次制備多個(gè)試樣。

附圖說(shuō)明

圖1 為膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣制作工裝三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣制作工裝底座1的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣制作工裝加壓系統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4 為膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣制作工裝加壓系統(tǒng)2結(jié)構(gòu)斷面示意圖；

圖5 為使用該制樣工裝時(shí)試樣粘接示意圖；

圖中，包括底座1、加壓系統(tǒng)2、墊塊3、底板4、左凹槽5、右凹槽6、前立柱7、后立柱8、試樣槽9、橫梁10、加壓裝置11、加壓板12、復(fù)位彈簧13、加壓螺桿14。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。長(zhǎng)薄壁圓筒5

如圖1所示，一種膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣的制作工裝，包括底座1、加壓系統(tǒng)2、墊塊3。

如圖2所示，底座1包括底板4、左凹槽5、右凹槽6、前立柱7和后立柱8。左凹槽5和右凹槽6對(duì)稱垂直設(shè)置在底板4表面兩側(cè)，形成試樣槽9。前立柱7和后立柱8帶有螺紋，用于固定加壓系統(tǒng)2。

如圖3所示，加壓系統(tǒng)2由橫梁10、加壓裝置11組成。

如圖1所示，橫梁10與前立柱7和后立柱8采用上下螺母連接，可根據(jù)試樣的厚度和數(shù)量，通過(guò)調(diào)整上限螺母的位置來(lái)調(diào)節(jié)橫梁的高低。

如圖4所示，加壓裝置11由加壓板12、復(fù)位彈簧13、加壓螺桿14組成。通過(guò)擰緊加壓螺桿14控制復(fù)位彈簧13的變形實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣搭接區(qū)域垂直施加壓力，以控制粘接質(zhì)量。

如圖4所示，加壓板12由平板和套筒組成，復(fù)位彈簧13位于套筒內(nèi)。

如圖5所示，墊塊3的厚度尺寸為基材厚度與膠層厚度之和，在加壓過(guò)程中可控制膠層厚度。

制樣工裝在使用過(guò)程中在相鄰兩試樣接觸部位墊上隔離膜，避免上下試樣間因多余的膠粘劑而粘接。

膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度試樣制作工裝具體使用說(shuō)明如下：

在左凹槽5處放置墊塊3，將粘接好的試樣放入試樣槽9內(nèi)，在位于與底板4接觸的基材表面右凹槽6處放置墊塊，并調(diào)整基材端面與左凹槽5和右凹槽6端面接觸以控制搭接長(zhǎng)度，依次放入其余試樣、墊塊，待放置完所有試樣后，放置加壓板12，然后在套筒16內(nèi)放置復(fù)位彈簧13，安裝加壓系統(tǒng)橫梁10，根據(jù)試樣高度和調(diào)整橫梁的位置，最后擰緊加壓螺桿14，通過(guò)調(diào)整復(fù)位彈簧13的變形控制加壓壓力，以擠出多余的膠粘劑并清理干凈。待膠粘劑固化完畢后，按照上述操作相反的順序拆除，取出試樣。