專利名稱：點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焊接試樣的焊點強度的檢測裝置，特別是一種能測量焊點在不同載荷方向下的承載能力的夾具裝置。
背景技術(shù)：
電阻點焊具有功效高、節(jié)約勞動力、成品整體性好、節(jié)約材料、降低成本等特點。點焊接頭或連接板的質(zhì)量檢查包括外觀檢查和強度檢驗兩部分內(nèi)容。強度檢驗時，從每批成品中切取。熱軋鋼筋焊點應(yīng)作抗剪試驗；冷拔低碳鋼絲焊點處作抗剪試驗外，還應(yīng)作拉力試驗。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，對產(chǎn)品的加工質(zhì)量要求不斷提高，作為這些工業(yè)產(chǎn)品制造中的一種廣泛使用的材料電阻焊加工工藝也受到了很大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的電阻點焊試樣測試，通常要制備點焊搭接試樣和十字拉伸試樣，其中十字拉伸試樣的焊接操作復(fù)雜，拉伸試驗也需要特定的夾具。公開號為CN200950105U的實用新型專利公開了一種十字型點焊試樣多向疲勞加載夾具裝置，包括下夾具體9、上夾具體8，在下夾具體9中，基座I的上表面設(shè)置有能夠沿其滑動的梯形塊5，在梯形塊5的兩側(cè)設(shè)置有楔形夾緊塊2，楔形夾緊塊2能夠在梯形塊5斜面的推動下滑動，楔形夾緊塊2的另一表面與基座I之間形成長方形的凹槽，用于放置點焊試樣。下夾具體9的上述部分與上夾具體8相同，下夾具體9的鎖盤7位于基座I的下表面，上夾具體8的鎖盤7位于基座I的上表面，鎖盤7上設(shè)置有加載孔。該本實用新型雖然能使點焊試樣同時承受不同方向拉剪循環(huán)載荷使試樣在夾具體中保持正確的位置，實現(xiàn)對試樣的夾持，但在拉伸過程中夾具夾持時對試樣施加了多余的預(yù)應(yīng)力，焊點容易發(fā)生熔核旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，影響所測得的焊點抗剪強度的精確度。現(xiàn)有技術(shù)對點焊試樣拉伸試驗通常操作比較復(fù)雜，夾具使用不夠方便，夾具設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測試效果不夠理想。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，并提供一種點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，針對KSII點焊試樣發(fā)明了一種可多角度測量焊點強度的裝置，該裝置不僅能測量焊點承受給定方向載荷的能力，而且能有效減輕焊點在拉伸過程中熔核發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，使所測得的焊點抗剪強度更真實反映焊點的抗剪切能力。為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:一種點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，包括直接對點焊試樣進行拉伸加載的輔助定位夾緊裝置，輔助定位夾緊裝置包括兩套相同的輔助定位夾緊機構(gòu)單元，每套輔助定位夾緊機構(gòu)單元皆包括固定銷連接機構(gòu)和一個夾桿，夾桿的尾部與拉伸試驗機的夾具直接固定連接，每套輔助定位夾緊機構(gòu)單元還包括一個支撐盤，支撐盤的外緣由圓弧形外緣和直線型外緣連接構(gòu)成，每個固定銷連接機構(gòu)分別包括兩個固定銷，支撐盤的直線型外緣部分和點焊試樣的一個加載端接設(shè)有兩個固定銷裝配孔，兩個固定銷使支撐盤和點焊試樣進行裝配緊固連接，使支撐盤和點焊試樣之間無相對運動，靠近并沿著支撐盤圓弧形外緣分布一系列調(diào)角定位孔，夾桿的頭部形成矩形槽，矩形槽設(shè)有兩個同軸的定位銷通孔，支撐盤的圓弧形外緣直接放在矩形槽內(nèi)，一根鉸接連接銷同時穿過矩形槽的兩個同軸的定位銷通孔和支撐盤的一個調(diào)角定位孔，使支撐盤與夾桿形成鉸鏈連接，支撐盤能以鉸接連接銷的軸線為中心在夾桿的矩形槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，鉸接連接銷可活動自由拆裝，另一套輔助定位夾緊機構(gòu)單元的支撐盤的直線型外緣部分與點焊試樣的另一個加載端裝配緊固連接。上述支撐盤為四分之一扇形圓盤，由90度圓弧外緣和直角外緣連接形成支撐盤外緣，靠近直角外緣的直角處挖開一個矩形開口，矩形開口的各個邊緣分別與直角外緣的兩邊平行，固定銷裝配孔設(shè)置在靠近矩形開口的長邊邊緣處，兩套輔助定位夾緊機構(gòu)單元的支撐盤的矩形開口進行相對扣合組裝配置，同時對點焊試樣的兩個加載端進行加載。每個上述支撐盤上均勻分布設(shè)置4個調(diào)角定位孔，通過兩個支撐盤相對扣合組裝配置，使沿著夾桿軸線的載荷方向與點焊試樣的兩板接合面之間形成0°、30°、60°和90°夾角，其中施加0°夾角的拉伸載荷只用于測量焊點的抗純剪載荷強度，其中施加90°夾角的拉伸載荷只用于測量焊點的抗純拉載荷強度。本實用新型拉伸試驗輔助定位夾緊裝置所裝夾的KSII點焊試樣，由兩塊短槽鋼板形狀的U型折板件焊接而成，點焊試樣的橫斷面為H形，焊點位于兩U型折板件的底部外表面或底部外表面的結(jié)合處，點焊試樣的四個翼板的固定銷裝配孔分別通過固定銷與支撐盤緊固連接，即同一 U型折板件的凹槽緊扣支撐盤的外緣，點焊試樣的四個翼板形成點焊試樣的加載端。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實質(zhì)性特點和優(yōu)點:1.本實用新型點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置可針對試樣測試焊點所受的給定方向的承載強度，并且所測得的抗剪強度更真實，可用于汽車碰撞仿真分析中焊點失效參數(shù)的確定。2.本實用新型點焊試樣通過四個固定銷與支撐盤相連，由于點焊試樣的側(cè)壁增大了試樣的剛度，使試樣中兩板相接觸的區(qū)域在拉剪過程中的變形受到抑制，熔核的旋轉(zhuǎn)也因此得以減輕，于是焊點所受的載荷中剪切力的比重變大，使所測得的焊點抗剪強度更接近真實值。3.本實用新型專用點焊試樣比十字型點焊試樣的焊接簡單，十字型點焊試樣的結(jié)構(gòu)定型精確度要求高，正交角度的精確度直接影響點焊試樣測試結(jié)果的精確度，而本實用新型專用點焊試樣只需將兩塊U型折板件進行簡單的定位對中就可焊接形成，本實用新型專用點焊試樣的結(jié)構(gòu)誤差更小，對點焊試樣測試結(jié)果的精確度影響小。4.本實用新型的夾緊方式更好地保持了試樣夾持的對中性，不用取下夾具就可以很方便地更換試樣，操作更加簡便，測試效率更高。

圖1是本實用新型實施例一輔助定位夾緊裝置施加0°方向載荷的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型實施例一的點焊試樣示意圖。圖3是本實用新型實施例二輔助定位夾緊裝置施加30°方向載荷時結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型實施例三輔助定位夾緊裝置施加90°方向載荷時結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0018]本實用新型的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖說明如下:實施例一:參見圖1和圖2，一種點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，包括直接對點焊試樣6進行拉伸加載的輔助定位夾緊裝置，輔助定位夾緊裝置包括兩套相同的輔助定位夾緊機構(gòu)單元，每套輔助定位夾緊機構(gòu)單元皆包括固定銷連接機構(gòu)和一個夾桿1，夾桿I的尾部與拉伸試驗機的夾具直接固定連接，每套輔助定位夾緊機構(gòu)單元還包括一個支撐盤4，支撐盤4的外緣由圓弧形外緣和直線型外緣連接構(gòu)成，每個固定銷連接機構(gòu)分別包括兩個固定銷3，支撐盤4的直線型外緣部分和點焊試樣6的一個加載端接設(shè)有兩個固定銷裝配孔，兩個固定銷3使支撐盤4和點焊試樣6進行裝配緊固連接，使支撐盤4和點焊試樣6之間無相對運動，靠近并沿著支撐盤4圓弧形外緣分布一系列調(diào)角定位孔5，夾桿I的頭部形成矩形槽，矩形槽設(shè)有兩個同軸的定位銷通孔，支撐盤4的圓弧形外緣直接放在矩形槽內(nèi)，一根鉸接連接銷2同時穿過矩形槽的兩個同軸的定位銷通孔和支撐盤4的一個調(diào)角定位孔5，使支撐盤4與夾桿I形成鉸鏈連接，支撐盤4能以鉸接連接銷2的軸線為中心在夾桿I的矩形槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，鉸接連接銷2可活動自由拆裝，另一套輔助定位夾緊機構(gòu)單元的支撐盤4的直線型外緣部分與點焊試樣6的另一個加載端裝配緊固連接。在本實施例中，輔助定位夾緊裝置包括夾桿1，支撐盤4和銷子連接件三部分組成。夾桿I為一階梯軸，一端為夾持部分，另一端開有矩形槽和徑向的定位銷通孔，用以與支撐盤4配合，形成鉸鏈連接，使支撐盤4能夠以夾桿I的定位銷通孔為中心在一定角度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。支撐盤4包括完全相同的兩個，每一支撐盤4在靠近圓弧形外緣周向分布有一系列調(diào)角定位孔5，載荷方向通過兩支撐盤4的調(diào)角定位孔5和固定銷3穿過的固定銷裝配孔之間的相對位置關(guān)系確定，此時點焊試樣6的四個翼板形成點焊試樣6的加載端，本實施例的點焊試樣6如圖2所示，焊點位于兩U型折板件的底部結(jié)合處的中心，即點焊試樣由兩個短槽鋼板形狀的折板焊接而成，點焊試樣6的橫斷面為H形，點焊試樣6的四個翼板分別與通過固定銷3與支撐盤4緊固連接。本實用新型專用點焊試樣6比十字型點焊試樣的焊接簡單，十字型點焊試樣的結(jié)構(gòu)定型精確度要求高，正交角度的精確度直接影響點焊試樣測試結(jié)果的精確度；而本實用新型專用點焊試樣6只需將兩塊U型折板件進行簡單的定位對中就可焊接形成，本實用新型專用點焊試樣6的結(jié)構(gòu)誤差更小，對點焊試樣測試結(jié)果的精確度影響小。本實施例只需要一種點焊試樣6和測試裝置即可獲得焊點的抗剪強度和抗拉強度，而不必分別制備點焊搭接試樣和十字拉伸試樣，其中十字拉伸試樣的焊接操作復(fù)雜，拉伸試驗也需要特定的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜夾具。在本實施例中，上述支撐盤4為四分之一扇形圓盤，由90度圓弧外緣和直角外緣連接形成支撐盤4外緣，靠近直角外緣的直角處挖開一個矩形開口，矩形開口的各個邊緣分別與直角外緣的兩邊平行，固定銷裝配孔設(shè)置在靠近矩形開口的長邊邊緣處，兩套輔助定位夾緊機構(gòu)單元的支撐盤4的矩形開口進行相對扣合組裝配置，同時對點焊試樣6的兩個加載端進行加載。四分之一扇形圓盤上完全能實現(xiàn)布局以支撐盤4的圓心為中心的相互位置關(guān)系為0° 90°之間的調(diào)角定位孔5分布設(shè)置，滿足各種載荷角度的檢測需要。在本實施例中，每個上述支撐盤4上均勻分布設(shè)置4個調(diào)角定位孔5，四個調(diào)角定位孔5分別確定焊點承受純剪載荷方向、30度載荷方向、60度載荷方向和純拉載荷方向。點焊試樣6通過四個固定銷3與兩個支撐盤4相連，通過兩個支撐盤4分別與點焊試樣6相對扣合組裝配置，使沿著夾桿I軸線的載荷方向與點焊試樣6的兩板接合面之間形成0°夾角，可測量焊點的抗純剪載荷強度，所測得的焊點抗剪強度相對于傳統(tǒng)的點焊搭接試樣能更真實反映焊點的抗剪切能力。使用本實施例拉伸試驗輔助定位夾緊裝置時，首先將夾桿I固定到電子萬能試驗機的楔形拉伸夾具上，進行可靠安裝，將支撐盤4放在夾桿I的矩形槽內(nèi)，支撐盤4上周向分布的調(diào)角定位孔5要與夾桿I頭部的矩形槽上的徑向定位銷通孔同軸，再將鉸接連接銷2插入兩定位銷通孔中，使支撐盤4與夾桿I形成鉸鏈連接，支撐盤4必須能夠以兩定位銷通孔的軸線為中心在夾桿I頭部的矩形槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，這樣可以消除夾持時對點焊試樣6施加的預(yù)應(yīng)力。安裝點焊試樣6時，支撐盤4要按圖1所示的方式進行放置，然后將四個固定銷3插入支撐盤4對應(yīng)的固定銷裝配孔中，使點焊試樣6與支撐盤4之間無相對運動。支撐盤4圓周方向的四調(diào)角定位孔5分別輔助形成不同的載荷方向，通過夾桿I與支撐盤4的不同調(diào)角定位孔5的配置，可以使載荷方向與點焊試樣6的兩板接合面之間形成0°、30°、60°和90°夾角，其中0°和90°夾角的載荷方向可以測得焊點的抗剪強度和抗拉強度。將點焊試樣6與支撐盤4固定好之后，再將夾桿I與支撐盤4通過鉸接連接銷2連接，然后把電子萬能試驗機上的載荷值清零，將夾桿I固定到可移動的楔形拉伸夾具上，進行拉伸試驗。實施例二:本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于:在本實施例中，參見圖3，夾桿I軸線的載荷方向與點焊試樣6的兩板接合面之間形成30°夾角，可測量焊點的載荷強度。本實施例采用的點焊試樣6與實施例一采用的點焊試樣6相同。本實施例點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置能精確測量焊點承受與焊接平面成30°夾角的載荷實驗數(shù)據(jù)。實施例三:本實施例與前述實施例基本相同，特別之處在于:在本實施例中，參見圖4，夾桿I軸線的載荷方向與點焊試樣6的兩板接合面之間形成90°夾角，可測量焊點的抗純拉載荷強度。本實施例采用的點焊試樣6與實施例一采用的點焊試樣6相同。本實施例點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置能精確測量焊點承受純拉伸載荷的實驗數(shù)據(jù)。上面結(jié)合附圖對本實用新型實施例進行了說明，但本實用新型不限于上述實施例，還可以根據(jù)本實用新型的實用新型創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本實用新型技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合用于本實用新型點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造原理，都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，包括直接對點焊試樣(6)進行拉伸加載的輔助定位夾緊裝置，所述輔助定位夾緊裝置包括兩套相同的輔助定位夾緊機構(gòu)單元，每套所述輔助定位夾緊機構(gòu)單元皆包括固定銷連接機構(gòu)和一個夾桿(I)，所述夾桿(I)的尾部與拉伸試驗機的夾具直接固定連接，其特征在于:每套所述輔助定位夾緊機構(gòu)單元還包括一個支撐盤(4)，所述支撐盤(4)的外緣由圓弧形外緣和直線型外緣連接構(gòu)成，每個所述固定銷連接機構(gòu)分別包括兩個固定銷(3)，所述支撐盤(4)的直線型外緣部分和點焊試樣(6)的一個加載端接各設(shè)有兩個固定銷裝配孔，兩個所述固定銷(3)使所述支撐盤(4)和點焊試樣(6)進行裝配緊固連接，使所述支撐盤(4)和點焊試樣(6)之間無相對運動，靠近并沿著所述支撐盤(4)圓弧形外緣分布一系列調(diào)角定位孔(5)，所述夾桿(I)的頭部形成矩形槽，所述矩形槽設(shè)有兩個同軸的定位銷通孔，所述支撐盤(4)的圓弧形外緣直接放在所述矩形槽內(nèi)，一根鉸接連接銷(2)同時穿過所述矩形槽的兩個同軸的定位銷通孔和所述支撐盤(4)的一個調(diào)角定位孔(5)，使所述支撐盤(4)與所述夾桿(I)形成鉸鏈連接，所述支撐盤(4)能以所述鉸接連接銷(2 )的軸線為中心在所述夾桿(I)的矩形槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，所述鉸接連接銷(2)可活動自由拆裝，另一套所述輔助定位夾緊機構(gòu)單元的支撐盤(4)的直線型外緣部分與點焊試樣(6)的另一個加載端裝配緊固連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，其特征在于:所述支撐盤(4)為四分之一扇形圓盤，由90度圓弧外緣和直角外緣連接形成所述支撐盤(4)外緣，靠近直角外緣的直角處挖開一個矩形開口，矩形開口的各個邊緣分別與直角外緣的兩邊平行，所述固定銷裝配孔設(shè)置在靠近矩形開口的長邊邊緣處，兩套所述輔助定位夾緊機構(gòu)單元的支撐盤(4)的矩形開口進行相對扣合組裝配置，同時對點焊試樣(6)的兩個加載端進行加載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，其特征在于:每個所述支撐盤(4)上均勻分布設(shè)置4個調(diào)角定位孔(5)，通過兩個所述支撐盤(4)相對扣合組裝配置，使沿著所述夾桿(I)軸線的載荷方向與點焊試樣(6)的兩板接合面之間形成0°、30°、60°和90°夾角，其中施加0°夾角的拉伸載荷只用于測量焊點的抗純剪載荷強度，其中施加90°夾角的拉伸載荷只用于測量焊點的抗純拉載荷強度。
專利摘要本實用新型公開了一種點焊試樣拉伸試驗輔助定位夾緊裝置，包括夾桿，支撐盤和銷子三部分組成。夾桿一端為夾持部分，另一端開有矩形槽和徑向孔，用以與支撐盤配合，形成鉸鏈連接，使支撐盤能夠以徑向孔為中心在一定角度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。在支撐盤周向分布有四個調(diào)角定位孔，載荷方向通過兩支撐盤的調(diào)角定位孔之間的相對位置關(guān)系確定，可確定焊點承受純剪載荷方向、30度載荷方向、60度載荷方向和純拉載荷方向。由于點焊試樣與支撐盤相接觸的側(cè)壁增大了試樣的剛度，導(dǎo)致試樣中兩板相接觸的區(qū)域在拉剪過程中的變形受到抑制，熔核的旋轉(zhuǎn)也因此得以減輕，于是焊點所受的載荷中剪切力的比重更大，使所測得的焊點抗剪強度更真實地反映焊點的抗剪切能力。
文檔編號G01N3/04GK203011766SQ20122072329
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者王武榮, 韋習(xí)成, 李萌, 季鈺榮 申請人:上海大學(xué)