专利名称：用于测量焊点剪切强度的试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接强度试验技术领域，尤其涉及一种用于测量焊点剪切强度的试验装置。
背景技术：
点焊是电阻焊的一种，它在汽车制造、航空、航天等工业部门获得了广泛的应用。点焊结构具有质量轻、静强度高、可靠性好、性能稳定和易于实现自动化等优点，已被现代汽车车身普遍采用为结构连接方法。车身焊点失效主要由于拉伸、剪切及力矩等综合力的作用从而导致焊点开裂，因此考虑焊点能够承受的极值力成为目前研究的重点。目前，国际标准委员会与国际焊接研究所合作发布了IS014273 :2001《点焊剪切 试验样品尺寸和流程》，而国内还没有正式发布测量剪切强度的相关标准以及相对应的试验方法。IS014273标准中规定将两个IOOmmX 40mm的长方形薄板试样叠放于40mm位置,并在叠放处的中间位置进行点焊。每个试样和固定的夹具固定在一起，在拉伸试验机上沿相反的方向对拉，直至焊点拉裂为止。但该方法有个很明显的缺陷就是在拉伸过程中，焊点不但承受其所在表面所承受的剪切力，还需要承受试验样板作用在焊点上的扭力矩，并在焊点撕裂的过程中，焊点还需要承受试验样板作用在焊点两端处的拉力，从而使得焊点被提前拉断，使得测量所得承载力比焊点实际承载力偏小，因此无法准确的反映出焊点的剪切强度。
实用新型内容本实用新型提供了一种用于测量焊点剪切强度的试验装置，旨在解决现有技术中焊点的剪切强度测量的测量结果不准确的问题。本实用新型的用于测量焊点剪切强度的试验装置的技术方案如下一种用于测量焊点剪切强度的试验装置，包括两个用于分别带动两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的夹具体，所述的夹具体上设有用于带动两块试样料板的其中一块随夹具体转动的带动结构以及用于向夹具体输入扭力矩以使所述的一块试样板料在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构。所述的带动结构包括夹持体上设置的用于通过试样料板上开设的螺栓用孔与试样料板固定连接的紧固螺栓以及用于与紧固螺栓配合使用的紧固螺母。所述的紧固螺栓上套设有用于装设在试样料板与紧固螺母之间的压板。所述的夹具体上开设有用于供所述的紧固螺栓穿过、并与试样料板上开设的螺栓用孔对应设置的安装孔。所述的夹具体为矩形块状结构，所述的施力结构有两个，并对称设置在所述的夹具体的长度方向的相对两侧。所述的两个夹具体的其中一个上的施力结构为所述的一个夹具体上固定的用于将所述的一个夹具体固定在试验台上的固定座，所述的两个夹具体的其中另一个上的施力结构为所述的另一个夹具体上固定的用于向所述的另一个夹具体输入扭力矩的六棱柱状的施力柄。本实用新型通过向两块试样板料输入转向相反的扭力矩，以使两块板料具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，并使焊点处于所述的转动轴线上，从而使得在两个试样料板在被扭转过程中，两块试样料板之间的焊点处于单纯的剪切状态，避免在焊点加载试验载荷的过程中试样料板作用在焊点上的扭力矩以及焊点拉裂过程中的试样料板作用在焊点上的拉力对焊点剪切试验的影响，进而使得试验所得的结果更加准确，提高了整个焊点剪切强度试验的准确性。
图I是本实用新型的实施例的结构示意图；图2是图I中一个夹具体与施力柄连接的结构示意图； 图3是图2的俯视图；图4是图2的左视图；图5是图I中另一个夹具体与固定座连接的结构示意图；图6是图5的俯视图；图7是图5的左视图；图8是图I中压板的结构示意图；图9是图8的左视图；图10是图I中试样板料的结构示意图；图11是图10的俯视图。
具体实施方式
本实用新型的用于测量焊点剪切强度的试验装置的实施例如图I至图11所示，该试验装置包括两个用于分别带动两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的矩形块状结构的夹具体1，两个夹具体I的其中一个上固定有用于将所述的一个夹具体I固定在试验台上的固定座7，另一个上固定有用于向所述的另一个夹具体I输入扭力矩的六棱柱状的施力柄6，并在两个夹具体I上均开设有用于供所述的紧固螺栓3穿过、并与试样料板5-1上开设的螺栓用孔5-2对应设置的安装孔1-1，在该安装孔1-1内装设有用于将试样料板5-1固定在夹具体I上装设有紧固螺栓3，在紧固螺栓3装设有用于与紧固螺栓3配合使用的紧固螺母4以及用于装设在紧固螺母4和试样料板5-1之间的压板2。本实用新型在使用时，首先将试验的板材切割成图10所示的试样料板5-1，再根据材料的力学及成分性能选取合适的焊接工艺参数，将两个试样料板5-1通过十字交叉的中心位置的焊点焊接在一起，形成焊接试板，并将加工好焊接试板5放入两个夹具体I之间，用压板2、紧固螺栓3、紧固螺母4配合拧紧，将装配好试验装置和试样料板5-1固定在试验台上，并调节好试验装置在试验台上的位置，以使试样料板5-1的点焊位置处于夹具体I的转动轴线上，然后通过夹持柄向夹具体I扭力矩，从而使试样料板5-1的焊点断裂，同时，记录下焊点断裂时的扭力矩的力矩大小及扭转角。[0026]所述的试样料板5-1的厚度处于O. 5毫米至2. 5毫米之间，且所述的两块试样料板5-1的相对面均是没有被腐蚀的光洁平整的平面。本实用新型将两块试样料板5-1制成十字交叉状结构的焊接试板进行扭力矩试验，能克服在焊点加载试验载荷的过程中试样料板5-1作用在焊点上的扭力矩以及焊点拉裂过程中的试样料板5-1作用在焊点 上的拉力对焊点剪切试验的影响，使焊点处于单纯剪切状态。原理方法可靠，加载均匀，试验结果更符合理论值。而且方法简便易行，可操作性强。在上述实施例中，夹具体为矩形块状结构，在其他实施例中，夹具体也可以为园盘状或其他多边形块状结构，只需要在使用过程中，两个夹具体上设置的用于带动两块试样料板的其中一块随夹具体转动的带动结构不发生干涉。在上述实施例中，夹具体上设置的用于带动两块试样料板的其中一块随夹具体转动的带动结构由紧固螺栓和紧固螺母构成，其中，紧固螺栓穿设在夹具体上开设的安装孔上，在其他实施例中，紧固螺栓也可以固定在夹具体，并使紧固螺栓的螺杆部分向远离夹具体的方向延伸，在夹具体上安装试样料板时，只需要将试样料板上开设的螺栓用孔与紧固螺栓的螺杆对齐，然后在通过压板和紧固螺母锁紧即可；所述的带动结构也可以为夹具体上凸设的挡台，在使用时，两个夹具体上设置的挡台相互配合将两块试样板料向相反的方向推动，从而向两块试样板料施加使两者相对转动的扭力矩；所述的带动结构换可以是安装槽，在使用时，该安装槽的槽壁与试样板料挡止配合，以向两块试样板料施加使两者相对转动的扭力矩。在上述实施例中，夹具体上设置的用于向夹具体输入扭力矩以使所述的一块试样板料在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构为一个夹具体上固定的用于将所述的一个夹具体固定在试验台上的固定座以及另一个夹具体上固定的用于向所述的另一个夹具体输入扭力矩的六棱柱状的施力柄，在其他实施例中，两个夹具体上的施力结构也可以为方柱状、圆柱状或块状结构的销轴，这些结构的销轴均为现有技术，因此不再赘述。
权利要求1.一种用于测量焊点剪切强度的试验装置，其特征在于包括两个用于分别带动两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的夹具体，所述的夹具体上设有用于带动两块试样料板的其中一块随夹具体转动的带动结构以及用于向夹具体输入扭力矩以使所述的一块试样板料在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构。
2.根据权利要求I所述的试验装置，其特征在于所述的带动结构包括夹持体上设置的用于通过试样料板上开设的螺栓用孔与试样料板固定连接的紧固螺栓以及用于与紧固螺栓配合使用的紧固螺母。
3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于所述的紧固螺栓上套设有用于装设在试样料板与紧固螺母之间的压板。
4.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于所述的夹具体上开设有用于供所述的紧固螺栓穿过、并与试样料板上开设的螺栓用孔对应设置的安装孔。·
5.根据权利要求I至4任意一项所述的试验装置，其特征在于所述的夹具体为矩形块状结构，所述的施力结构有两个，并对称设置在所述的夹具体的长度方向的相对两侧。
6.根据权利要求I至4任意一项所述的试验装置，其特征在于所述的两个夹具体的其中一个上的施力结构为所述的一个夹具体上固定的用于将所述的一个夹具体固定在试验台上的固定座，所述的两个夹具体的其中另一个上的施力结构为所述的另一个夹具体上固定的用于向所述的另一个夹具体输入扭力矩的六棱柱状的施力柄。
专利摘要本实用新型涉及一种用于测量焊点剪切强度的试验装置，本实用新型通过向两块试样板料输入转向相反的扭力矩，以使两块板料具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，并使焊点处于所述的转动轴线上，从而使得在两个试样料板在被扭转过程中，两块试样料板之间的焊点处于单纯的剪切状态，避免在焊点加载试验载荷的过程中试样料板作用在焊点上的扭力矩以及焊点拉裂过程中的试样料板作用在焊点上的拉力对焊点剪切试验的影响，进而使得试验所得的结果更加准确，提高了整个焊点剪切强度试验的准确性。
文档编号G01N3/24GK202649056SQ20122013613
公开日2013年1月2日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者金泉军, 汤望, 阎备战 申请人:郑州宇通客车股份有限公司