試樣粘結(jié)、拉伸模具及試樣粘結(jié)、拉伸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及復(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)、拉伸模具及試樣粘結(jié)、拉伸方法。
【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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上存在的問題，本發(fā)明提出了試樣粘結(jié)、拉伸模具及試樣粘結(jié)、拉伸方法，能夠保證粘結(jié)后試樣各部分的同軸度，避免了粘結(jié)劑將試樣與模具內(nèi)腔粘結(jié)，同時，通過上、下可模柄與拉伸試驗(yàn)機(jī)相連，無需重新裝夾試樣，可直接進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸數(shù)據(jù)，提高了試驗(yàn)的可靠性。
[0006]本發(fā)明提出了試樣粘結(jié)、拉伸模具，包括套筒裝置及旋轉(zhuǎn)裝置，其中，
[0007]所述套筒裝置包括:
[0008]套筒，用于容納待粘結(jié)試樣；
[0009]套筒夾持架，用于固定所述套筒；
[0010]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；
[0011]所述旋轉(zhuǎn)裝置包括:
[0012]轉(zhuǎn)臂，固定在所述套筒夾持架上；
[0013]旋轉(zhuǎn)套管，固定在所述轉(zhuǎn)臂的另一端；
[0014]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；
[0015]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O?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O?90°的旋轉(zhuǎn)。
[0016]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，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。
[0017]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，其中，所述套筒包括兩個半圓形空心圓筒，所述半圓形空心圓筒內(nèi)壁沿軸線方向各開有一條余料槽，用于排出粘結(jié)過程中多余的粘結(jié)劑。
[0018]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，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。
[0019]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，進(jìn)一步包括壓力裝置，該壓力裝置包括:
[0020]上模板和下模板，所述上模板和所述下模板通過立柱連接；
[0021]上模柄，通過上、下固定板固定在上模板中心，用于提供頂桿導(dǎo)向作用，以及粘結(jié)試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時連接拉伸試驗(yàn)機(jī)；
[0022]頂桿，容納于上模柄內(nèi)的通孔中，用于試樣粘結(jié)過程中傳遞載荷和粘結(jié)過程結(jié)束后將粘結(jié)試樣頂出套筒。
[0023]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，其中，所述上模柄的下端沿徑向方向設(shè)有一通孔。
[0024]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，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]滑軌，用于提供所述下墊板的導(dǎo)向作用；
[0027 ]彈簧，固定在所述滑軌表面，用于將所述下墊板退回原位。
[0028]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具，進(jìn)一步包括拉伸裝置，該拉伸裝置包括:
[0029]試樣夾持座，所述試樣夾持座頂面設(shè)有凹槽，能為所述下墊板提供導(dǎo)向作用;所述試樣夾持座的頂面和側(cè)面各有一通孔，且所述倆通孔的中心軸線在同一水平面內(nèi)；
[0030]下模柄，通過下模柄固定板固定在所述下模板中心，用于所述粘結(jié)試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時連接拉伸試驗(yàn)機(jī)。
[0031]本發(fā)明還提出了用上述任一一項(xiàng)所述的試樣粘結(jié)、拉伸模具對試樣進(jìn)行粘結(jié)、拉伸的試樣粘結(jié)、拉伸方法，包括以下步驟:
[0032]A、準(zhǔn)備待粘結(jié)試樣；
[0033]B、將所述待粘結(jié)試樣固定于所述套筒內(nèi)部；
[0034]C、轉(zhuǎn)動所述手柄并鎖緊；
[0035]D、施加載荷；
[0036]E、釋放試樣；
[0037]F、對試樣進(jìn)行定位；
[0038]G、進(jìn)行試樣拉伸試驗(yàn)。
[0039]如上所述的試樣粘結(jié)、拉伸方法，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。
[0040]通過使用本發(fā)明中試樣粘結(jié)、拉伸模具及試樣粘結(jié)、拉伸方法，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，通過上、下模柄可與拉伸試驗(yàn)機(jī)相連，無需重新裝夾試樣，可直接進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0041]通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明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:
[0042]圖1是本發(fā)明試樣粘結(jié)、拉伸模具實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2是本發(fā)明實(shí)施例鎖緊裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖3是本發(fā)明實(shí)施例套筒裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖4是本發(fā)明實(shí)施例滑動導(dǎo)軌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖5是本發(fā)明實(shí)施例粘結(jié)試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]附圖中各標(biāo)號表示如下:
[0048]1:套筒裝置:
[0049]11:套筒、12:套筒夾持架、13:夾緊螺釘、14:余料槽；
[0050]2:壓力裝置:
[0051 ]21:上模板、22:下模板、23:立柱、24:上模柄、25:下固定板、
[0052]26:上固定板、27:頂桿；
[0053]3:旋轉(zhuǎn)裝置:
[0054]31:轉(zhuǎn)臂、32:旋轉(zhuǎn)套管、33:鎖緊裝置、34:管座；
[0055]331:手柄、332:鎖緊桿、333:螺柱、334:銷釘；
[0056]4:滑動導(dǎo)軌裝置:
[0057]41:下墊板、42:滑軌、43:彈簧、44:繩索；
[0058]5:拉伸裝置:
[0059]51:試樣夾持底座、52:下模柄、52:下模柄固定板；
[0060]6:粘結(jié)試樣:
[0061 ]61:鋁棒A、62:鋁棒B、63:圓片試樣、64:粘結(jié)劑、
[0062]631:鋁層、632:鋼層。
【具體實(shí)施方式】
[0063]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】
[0064]在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的【具體實(shí)施方式】，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。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，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0065]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。本發(fā)明提出一種試樣粘結(jié)、拉伸模具，包括套筒裝置I及旋轉(zhuǎn)裝置3，其中，
[0066]所述套筒裝置I包括:套筒11、套筒夾持架12和夾緊螺釘13。
[0067]圖3是本發(fā)明實(shí)施例套筒裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示。
[0068]套筒11，用于容納待粘結(jié)試樣6。套筒11的內(nèi)徑尺寸與粘結(jié)試樣6的外徑尺寸相同，便于將粘結(jié)試樣6放置于套筒11內(nèi)部。
[0069]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)、拉伸模具的應(yīng)用范圍。
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