[發明專利]一種可適應不同尺寸的膠接結構件制作工裝

有效

• 申請號: 201510478519.5
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN105014860B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 劉龍權
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B29C43/36
• 分類號: B29C43/36;B29C43/10;B29C43/12;B29C43/52;B29C43/34
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 季申清

技術領域

本發明屬于膠接技術的相應工裝夾具，具體涉及用對不同尺寸的膠接結構件進行膠接強度測試的一種工裝結構。

背景技術

膠接(bonding)是利用在聯接面上產生的機械結合力、物理吸附力和化學鍵合力而使兩個膠接件起來的工藝方法。膠接工藝具有能夠減輕結構重量、提高接頭疲勞壽命、適用范圍廣等優點，廣泛應用于同質結構和異質結構之間的連接。膠接結構的力學性能和失效模式取決于被膠結件的剛度、強度等力學性能，所用膠黏劑的力學性能、膠接工藝以及被膠結件和膠接區的尺寸等因素。通常應用單剪結構的拉伸試驗測試膠接強度。膠接強度與膠接區及被膠結件的長度有關，而眾多關于膠接結構強度的實驗規范(例如ASTM(American Society for Testing and Materials)D 1002、3163和3653等)均聲明膠接區并非定值。因此，通常需要對不同尺寸的試驗件進行力學性能測試。制作膠接試驗件時，具有相同膠黏劑但不同尺寸的膠接結構可應用相同的膠接工藝，但所應用的工裝需根據膠接結構的具體結構構型進行調整。現有技術，制作和儲備了各種不同尺寸規格的膠接工裝，根據不同的試件尺寸，選用不同的膠接工裝，這樣的狀況，制作、儲存、管理、維護費用較大，增加了膠接結構的制作成本。

發明內容

本發明的目的是提出一種在膠接結構制造中可適應不同尺寸用的膠接工裝，以降低工裝成本，并且，可適用于放置在熱壓罐內操作，或者放置在結合機械加壓和溫箱加熱的環境中作業。

本發明的目的由以下技術方案實現：

一種可適應不同尺寸的膠接結構件制作工裝，其特征在于：

所述工裝包括由導向銷釘連接的凸模和凹模，以及壓力施加裝置和加溫裝置構成；

所述凸模由矩形蓋板和不同幾何尺寸的壓塊組成，蓋板上有圓孔，壓塊的對應位置有螺紋孔，通過螺釘連接蓋板和壓塊形成向下凸起的凸模；

所述凹模由矩形底板和安裝在底板上，位于左右兩側的側板和位于前后兩端的端板組成；

底板上有螺紋孔，側板和端板呈長矩形塊，在每件長矩形塊上開設兩個腰形孔，通過螺釘連接于底板上，腰形孔使得側板和端板在底板可在寬度方向和長度方向改變距離；

所述加溫裝置：所述壓塊中開設空腔，空腔中配置由溫控器控制的電加熱器；

所述壓力施加裝置：在底板上垂直向上固定螺栓桿，穿過蓋板上開設的通孔，在螺栓桿上套置軸向力傳感器，旋置螺母；

所述導向銷釘為兩枚，位于矩形底板和蓋板的對角兩端，所述螺栓桿為兩枚，位于矩形底板和蓋板對角的另兩端；

所述加溫裝置和壓力施加裝置分別為可選擇性使用，即根據使用狀況開啟使用，或關閉、停止使用。

采用本技術方案，凸模由導向銷釘連接凹模，凸模由矩形蓋板和不同幾何尺寸的壓塊組成，根據膠接結構件不同尺寸選用相應的壓塊，由螺釘固定于蓋板的下表面上。凹模位于左右兩側的側板和位于前后兩端的端板固定安裝于底板上而組成，底板上有螺紋孔，側板和端板呈長矩形塊，在每件長矩形塊上開設兩個腰形孔，通過螺釘連接于底板上，腰形孔使得側板和端板在底板可在寬度方向和長度方向改變距離，由此結構，在側板和端板之間圍成的矩形空間范圍是可改變的，根據膠接結構件的不同尺寸進行調整，滿足使用測試要求。

為了適應不同環境條件使用，本發明工裝上配置了加溫裝置和壓力施加裝置，所述加溫裝置是在所述壓塊中開設空腔，空腔中配置由溫控器控制的電加熱器，當需要對膠接結構件進行加熱時可以開啟電加熱器進行加熱，由溫控器進行加熱控制。當處于熱壓罐內或溫箱加熱環境中，不需要對膠接結構件進行加熱時，可以不啟用本加熱裝置。

本發明所述壓力施加裝置的結構是，在底板上垂直向上固定螺栓，穿過蓋板上開設的通孔，在螺栓上套置軸向力傳感器，旋置螺母，當旋緊螺母，將凸模向下移動、施壓，對膠接結構件進行了施加壓力，由軸向力傳感器測定壓力，根據測試值，對照要求旋緊和退出。當然，某些場合具備了機械加壓機構，那么可以不擰緊螺母，不另外施壓。

所述導向銷釘為兩枚，位于矩形底板和蓋板的對角兩端，所述螺栓為兩枚，位于矩形底板和蓋板對角的另兩端；本發明結構布置緊湊、合理，底板和蓋板對角的四角均有支撐，受力均勻，壓緊移動平順，施加壓力平穩。

進一步，所述腰形孔長度方向兩圓心距離為5——15毫米。

進一步，在所述蓋板上的圓孔為沉頭孔。

進一步，兩被膠接件為同一種材料或不同材料。

進一步，所述被膠接件為金屬材料或非金屬材料。