一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，包括机架、安装在机架上的控制系统和测试系统及安装汽车后视镜的夹具系统，夹具系统包括支架和安装在支架上的安装架，汽车后视镜安装在安装架上且可电连接到控制系统，控制系统控制夹具系统动作，测试系统包括测试器，测试器安装在机架上且电连接到控制系统，测试器检测汽车后视镜的运动状态并反馈到控制系统；其中，所述安装架包括安装板，转向机构和动力机构，转向机构包括凸轮架和凸轮内圈，凸轮架由尼龙材料制成。本发明汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备结构简单、检测准确、成本和重量较低。
【专利说明】一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试设备，尤其涉及一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，属于测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]中国专利CN202141596U公布了一种汽车后视镜综合性能测试试验台包括机架，机架上安装有装有夹紧气缸的工件装夹，机架上工件装夹后侧安装有测试框架，测试框架上设有功能接口，功能接口上装有测试模块。由于采用了该技术方案，在硬件设计上采用了模块化设计，根据需要检测的项目，针对不同的汽车后视镜，允许用户在基准设备工作台的基础上选择相应的附件功能模块。
[0003]上述的汽车后视镜性能测试试验台还有改进的地方:比如结构复杂，项目检测不够简单、准确。而且，目前汽车后视镜性能测试试验台的零部件大都是采用合金材料制成，密度高、质量重，增加了汽车后视镜性能测试试验台的整体质量；而且，合金材料需要进行金加工工艺，增加了加工工序和加工刀具设备等费用，成本较高，产品的制造周期较长。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、检测准确、成本和重量较低的汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备。
[0005]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，包括机架、安装在机架上的控制系统和测试系统及安装汽车后视镜的夹具系统，所述夹具系统包括支架和安装在支架上的安装架，汽车后视镜安装在安装架上且可电连接到控制系统，所述控制系统控制夹具系统动作，所述测试系统包括测试器，所述测试器安装在机架上且电连接到控制系统，所述测试器检测汽车后视镜的运动状态并反馈到控制系统；其中，所述安装架包括安装板，转向机构和动力机构，所述转向机构包括凸轮架和凸轮内圈，所述凸轮架由尼龙材料制成，所述尼龙材料由以下重量份数成分组成:尼龙66:90-110份，ABS树脂:15-40份，玻璃纤维:10-40份，相容剂:3_15份，抗氧剂:0.5_3份，界面改性剂:
0.1-3份，成核剂:0.05-1份。
[0006]尼龙是产量最大、应用最广的工程塑料之一，其中，尼龙66 (聚己二酰己二胺)的强度、耐磨性、耐热性和耐气候性等性能接近甚至超越合金材料，但是它的比重只有1.15g/cm3,比合金材料轻很多，非常适合代替合金材料生产本发明汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中的凸轮架。但是，尼龙66的吸水率较大，在一定程度上影响凸轮架的尺寸稳定性，而且，尼龙66的冲击强度较低。为了制备得到性能较完美的凸轮架，需添加一些组分改善尼龙66的综合性能。
[0007]ABS树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。将ABS树脂与尼龙66共混，结合两种聚合物的优点制备出的材料冲击强度高，热稳定性佳，抗化学腐蚀性好，又有比尼龙66更优异的尺寸稳定性，特殊的表面柔和哑光效果以及结晶材料与无定型材料共混所带来的减震和吸声性能。但是尼龙66是一类结晶型，强极性聚合物，而ABS树脂则是非晶型、弱极性聚合物，二者溶度参数相差较大，热力学不相容，简单的共混将因分散相的团聚和两相间较大的界面张力而导致较差的力学性能，所以要获得具有实用价值的尼龙/ABS材料，必须要对共混物进行增容改性。所以本发明加入了相容剂，所述相容剂为聚丁二烯接枝马来酸酐(PB-g-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)中的一种或两种，其数均分子量为2500-4200，马来酸酐接枝率为8-12wt%。
[0008]为了进一步提高尼龙66的刚性和强度、降低尼龙66的吸水性和提高尼龙66的尺寸稳定性，本发明在尼龙66中加入了玻璃纤维进行增强。但是玻璃纤维与尼龙66的界面粘接性不强，不易较好的结合到一起。所以，需要在材料中加入界面改性剂，本发明加入的界面改性剂为Y-膦酸乙酯基三乙氧基硅烷、Y-膦酸甲酯基二乙氧基硅烷、Y-膦酸甲酯基二乙氧基娃烧、Y _氛丙基二乙氧基娃烧、3_ (甲基丙稀酸氧)丙基二甲氧基娃烧、乙稀基三甲氧乙氧基硅烷中的一种或多种。
[0009]本发明还在材料中加入了成核剂，成核剂的添加使尼龙66球晶尺寸变小和结晶度增加，拉伸强度和断裂伸长率增力卩。本发明所述成核剂为滑石粉、高岭土、石墨、二氧化硅或碳酸钙中的一种或多种，所述成核剂过1000目筛。而且，在本发明中加入如:滑石粉、碳酸钙时，尼龙66的吸水率降低了约50%，对最后用此材料制成的凸轮架的尺寸稳定性起着关键性作用。因此，本发明成核剂优选滑石粉、碳酸钙中的一种或两种。
[0010]此外，本发明还在材料中加入了抗氧剂，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂中的一种或多种。抗氧剂能抑制空气中的氧气对材料的氧化分解作用，改善本发明材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。
[0011]本发明在初始状态下，夹具系统安装在机架上，将待检测的汽车后视镜安装到安装架上后，将动力系统电连接到控制系统，控制系统按设定的指令控制电机动作，接通电源，控制系统发送指令，夹具系统动作，汽车后视镜进行上下或左右摆动，测试系统中的检测器检测汽车后视镜的动作运行情况和动作次数，并反馈数据给控制系统，当数据达到控制系统中设定的数值，控制系统发送停止动作指令，测试结束。
[0012]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述凸轮架的制备方法包括以下步骤:
[0013]S1、按权利要求1所述的尼龙材料的组成成分及其重量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到260-320°C，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态；
[0014]S2、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的凸轮架模具中，经保压、冷却成型、开模制得凸轮架。
[0015]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述凸轮架的制备方法中步骤S2中热流道温度为230-280°C，模具温度为20_90°C，第一注射压力为8_10MPa，第二注射压力为6-9MPa，保压压力为7-9MPa，保压时间为6_12s，冷却时间为3_8min。
[0016]热流道模具是通过加热的办法使流道和浇口的塑料保持熔融状态，具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点。采用高速注塑机和热流道模具可以制备得到质量更好的凸轮架。
[0017]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述安装板安装在支架一侧上，所述动力机构安装在支架另一侧，所述转向机构安装在安装板上，所述动力机构连接到转向机构，所述转向机构带动汽车后视镜运动。
[0018]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述凸轮架固连到安装板，所述凸轮内圈固连到动力机构，所述凸轮内圈的径向设置有导杆，所述导杆上安装有弹性元件，所述弹性元件可带动导杆的一端抵紧在凸轮架上且可使导杆沿凸轮内圈的径向做直线往复运动，所述导杆的另一端可抵住汽车后视镜上设置的转动杆，所述动力机构可带动凸轮架转动，使导杆推动转动杆运动。
[0019]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述凸轮架上设置有环形部，所述环形部的内壁上设置有弧形凸台，所述导杆的顶部设置有滚轮，所述滚轮抵紧在环形部的内壁上，当弧形凸台转动到滚轮位置时，可推动导杆沿导杆轴线方向运动并推动转动杆运动。
[0020]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述凸轮内圈上设置有环形凸台，所述凸台上设置有安装孔，所述安装孔内安装有夹套，所述导杆贯穿并滑设在夹套上，所述弹性元件套设在导杆上且两端分别抵靠在导杆的端部和夹套的端部上。
[0021]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述凸轮内圈呈法兰状，依次设置有安装部，台阶部和设置在台阶部上的环形凸台，所述安装孔的轴线均匀分布在圆环部的径线方向且处于同一平面，所述安装部上设置有若干固定孔，所述固定孔的轴线与凸轮内圈的轴线平行，所述安装板上设置有沉孔，所述台阶部与沉孔相匹配。
[0022]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述动力机构包括电机，电机固定板，动力安装板和电机固定柱，所述电机固定板固连在电机上，所述电机固定柱一端安装在电机固定板上，另一端安装在动力安装板上，所述动力安装板安装在支架上，所述电机的输出端连接到转向机构，所述电机的输出端设置有联轴器，所述机架上固连有转轴套，所述转轴套内设置有转轴，所述转轴一端与联轴器连接，另一端连接到转向机构。
[0023]在上述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备中，所述控制系统包括电源开关、PLC模块和显示器，所述电源开关电连接到PLC模块，PLC模块电连接到显示器且控制电机转动，显示器记录和显示电机的运行状态并通过测试系统显示汽车后视镜的测试状态；所述测试系统还包括A/D模块，所述A/D模块电连接到PLC模块，所述测试器为光电传感器，所述光电传感器电连接到A/D模块，所述A/D模块将光电传感器的信号传递到PLC模块。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下几个优点，
[0025]1、控制系统采用PLC模块控制，控制灵活，操作简单。
[0026]2、测试系统中安装光电传感器，测试准确，精度高。
[0027]3、汽车后视镜安装不动，采用凸轮架推动导杆压缩来推动汽车后视镜的转动杆运动，使汽车后视镜按固定频率上下或左右转动，结构简单，稳定。
[0028]4、电动式的汽车后视镜可以直接连接到控制系统上，通过程序控制汽车后视镜上下或左右转动，检测简单、方便。
[0029]5、导杆端部设置滚轮与凸轮架内部滚动摩擦，阻力小，功率低，噪音小，结构合理。
[0030]6、在凸轮内圈上安装有夹套，加大了接触面积，导向距离变长，增强了稳定性。
[0031 ] 7、凸轮架采用尼龙材料制成，整体性好，重量轻，强度、耐磨性、耐热性和耐气候性等性能优异。
[0032]8、尼龙材料价廉易得，易加工，不需要像合金材料一样进行金加工工艺，极大的节约了加工工序和加工刀具设备等费用，降低了成本，并缩短了产品的制造周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是本发明的结构示意图。
[0034]图2是本发明中夹具系统的结构示意图。
[0035]图3是本发明中夹具的剖视结构示意图。
[0036]图4是本发明中转向机构的结构示意图。
[0037]图5是本发明中凸轮内圈的结构示意图。
[0038]图6是本发明中凸轮架的结构示意图。
[0039]图7是本发明中测试系统和测试系统的原理图。
[0040]图中，10、机架；11、支柱部；12、台面部；13、骨架；14、面板；20、夹具系统；21、支架；22、动力机构；221、电机；222、电机固定板；223、联轴器；224、电机固定柱；225、转轴；226、凸轮架;227、转轴套；2261、弧形凸台；2262、环形部；23、安装板；24、转向机构；241、凸轮内圈；2411、安装部；2412、台阶部；2413、环形凸台；2414、固定孔；2415、安装孔；242、导杆；243、夹套；244、弹性元件；245、凸块；246、滚轮；25、安装架；30、汽车后视镜；31、转动杆；40、控制系统；50、测试系统；51、光电传感器。
【具体实施方式】
[0041]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0042]实施例1:汽车后视镜30为机械式；
[0043]如图1和图7所示，本汽车后视镜30耐久度测试设备，包括机架10、安装在机架10上的控制系统40和测试系统50及安装汽车后视镜30的夹具系统20，汽车后视镜30安装在夹具系统20上且可电连接到控制系统40，控制系统40控制夹具系统20动作且电连接到测试系统50，测试系统50包括测试器，测试器检测和反馈汽车后视镜30的运动状态。
[0044]机架10有包括骨架13和覆盖在骨架13表面的面板14，骨架13分成台面部12和支柱部11，在台面部12的一侧开设有按钮孔，按钮孔里安装有电源开关，在支柱部11开设有显示器安装孔，显示器安装在显示器安装孔内，在台面板上还安装有夹具系统20，夹具系统20通过电连接控制系统40和测试系统50。
[0045]如图7所示，控制系统40包括电源开关、PLC模块和显示器，电源开关电连接到PLC模块，PLC模块电连接到显示器，通过设定的程序可控制电机221转动、停止等动作，通过信息的反馈给显示器，显示器记录和显示电机221的运行状态并通过测试系统50显示汽车后视镜30的测试状态。
[0046]测试系统50还包括A/D模块，A/D模块电连接到PLC模块，测试器为光电传感器
51,光电传感器51电连接到A/D模块,A/D模块将光电传感器51传输过来的信号转变成数字信号后传递到PLC模块。
[0047]如图1和图2所示，夹具系统20包括支架21和安装架25，支架21由若干矩形管首尾相连构成长方体状骨架，支架21的水平一侧固连在台面部12，支架21的垂直一侧安装有安装架25，安装架25上安装有汽车后视镜30，在支柱部11安装有光电传感器51，光电传感器51的光射线照射在汽车后视镜30的镜面上，光电传感器51发送和反馈汽车后视镜30的转动角度和运行位置。
[0048]安装架25包括安装板23，转向机构24和动力机构22，安装板23安装在支架21上，动力机构22安装在支架21另一侧，转向机构24安装在安装板23上，动力机构22连接到转向机构24，转向机构24带动汽车后视镜30运动。
[0049]如图4和图6所示，转向机构24包括凸轮架226和凸轮内圈241，凸轮架226上设置有环形部2262，环形部2262为中空的一个环状薄壁，环形部2262的内壁上设置有弧形凸台2261，凸轮架226固连到安装板23。
[0050]如图5所示，凸轮内圈241呈法兰状，依次设置有安装部2411，台阶部2412和设置在台阶部2412上的环形凸台2413，凸台上均匀分布有四个安装孔2415，安装孔2415的轴线均匀分布在圆环部的径线方向且处于同一平面，安装孔2415上安装有夹套243，在夹套243上贯穿并滑设有导杆242，安装部2411上设置有若干固定孔2414，固定孔2414的轴线与凸轮内圈241的轴线平行，安装板23上设置有沉孔，台阶部2412与沉孔相匹配。
[0051]如图4所不,导杆242的顶部设置有凸块245,凸块245上开设有凹槽,凹槽内安装有滚轮246，滚轮246可抵紧在凸轮架226上环形部2262的内壁上，在导杆242上套设有弹性元件244，弹性元件244两端分别抵靠在凸块245和夹套243上，弹性元件244可带动导杆242的一端抵紧在凸轮架226上且可使导杆242沿凸轮内圈241的径向做直线往复运动，在导杆242的另一端往凸轮内圈241的中心靠拢，且导杆242上套设有弹性元件244，当汽车后视镜30安装到安装架25上时，汽车后视镜30上的转动杆31的尾端穿插到导杆242的相交处，导杆242和弹性元件244夹紧转动杆31，凸轮内圈241固连到动力机构22，动力机构22可带动凸轮架226转动，当弧形凸台2261转动到滚轮246位置时，可推动导杆242沿导杆242轴线方向运动并推动转动杆31运动。
[0052]弹性元件244为弹簧。
[0053]如图3所示，动力机构22包括电机221，电机固定板222，动力安装板23和电机固定柱224，电机固定板222固连在电机221上，电机固定柱224 —端安装在电机固定板222上，另一端安装在动力安装板上，动力安装板安装在支架21上，电机221的输出端设置有联轴器223，支架21上固连有转轴套227，转轴套227内设置有转轴225，转轴225 —端与联轴器223连接，另一端连接到转向机构24。
[0054]实施例2:汽车后视镜30为电动式；
[0055]汽车后视镜30为电动式时，将汽车后视镜30安装到安装架25上，汽车后视镜30内电机221的引线连接到电源开关，通过PLC模块内的指令控制汽车后视镜30内的电机221转动，光电传感器51检测汽车后视镜30的运行状态，经A/D模块反馈至PLC模块，并挺过显示器显示。
[0056]本发明在初始状态下，机架10安装在台面部12，待测汽车后视镜30安装在安装板23上，电机221电连接到PLC模块，启动电源开关，PLC模块输出指令，电机221带动凸轮架226转动，导杆242上的滚轮246沿环形部2262的内壁转动，凸轮内圈241不动，导杆242可沿环形凸台2413上夹套243滑动，当滚轮246运动到弧形凸台2261时，导杆242压缩，推动汽车后视镜30的转动杆31，弧形凸台2261结束后，滚轮246滚动到环形凸台2413内壁上，弧形凸台2261转动向下一根导杆242，并依此推动导杆242滑动，转动杆31在导杆242的推动下，控制汽车后视镜30上下或左右运动，设置在支柱部11的光电传感器51检测到汽车后视镜30的动作信号，经过A/D模块转换后将信号传递给PLC模块，PLC模块对比设定的程序，控制电机221进一步的动作，当汽车后视镜30运动到设定的次数后，测试完成后关闭电源开关，卸下汽车后视镜30，没有达到设定值，当汽车后视镜30出现故障，则PLC发出报警的信号，控制系统40停止动作，关闭电源开关，将汽车后视镜30从安装架25上抽出进行检查。
[0057]其中，上述凸轮架226的由尼龙材料制成，所述尼龙材料由以下重量份数成分组成:尼龙66:90-110份，ABS树脂:15-40份，玻璃纤维:10-40份，相容剂:3_15份，抗氧剂:
0.5-3份，界面改性剂:0.1-3份，成核剂:0.05-1份。
[0058]表1:本发明实施例3-6凸轮架的组成成分及其重量份数
[0059]
【权利要求】
1.一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，包括机架、安装在机架上的控制系统和测试系统及安装汽车后视镜的夹具系统，其特征在于，所述夹具系统包括支架和安装在支架上的安装架，汽车后视镜安装在安装架上且可电连接到控制系统，所述控制系统控制夹具系统动作，所述测试系统包括测试器，所述测试器安装在机架上且电连接到控制系统，所述测试器检测汽车后视镜的运动状态并反馈到控制系统；其中，所述安装架包括安装板，转向机构和动力机构，所述转向机构包括凸轮架和凸轮内圈，所述凸轮架由尼龙材料制成，所述尼龙材料由以下重量份数成分组成:尼龙66:90-110份，ABS树脂:15-40份，玻璃纤维:10-40份，相容剂:3-15份，抗氧剂:0.5-3份，界面改性剂:0.1-3份，成核剂:0.05-1份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述凸轮架的制备方法包括以下步骤: 51、按权利要求1所述的尼龙材料的组成成分及其重量份数称取原料，同时将高速注塑机中的料筒加热到260-320°C，然后将上述称取的原料充分混合均匀并添加到料筒中，加热到熔融状态； 52、将熔融状态的原料经过热流道的喷嘴分两次注射到加热后的凸轮架模具中，经保压、冷却成型、开模制得凸轮架。
3.根据权利要求2所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述凸轮架的制备方法中步骤S2中热流道温度为230-280°C，模具温度为20_90°C，第一注射压力为8-10MPa，第二注射压力为6-9MPa，保压压力为7-9MPa，保压时间为6-12s，冷却时间为 3_8min。
4.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述安装板安装在支架一侧上，所述动力机构安装在支架另一侧，所述转向机构安装在安装板上，所述动力机构连接到转向机构 ，所述转向机构带动汽车后视镜运动。
5.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述凸轮架固连到安装板，所述凸轮内圈固连到动力机构，所述凸轮内圈的径向设置有导杆，所述导杆上安装有弹性元件，所述弹性元件可带动导杆的一端抵紧在凸轮架上且可使导杆沿凸轮内圈的径向做直线往复运动，所述导杆的另一端可抵住汽车后视镜上设置的转动杆，所述动力机构可带动凸轮架转动，使导杆推动转动杆运动。
6.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述凸轮架上设置有环形部，所述环形部的内壁上设置有弧形凸台，所述导杆的顶部设置有滚轮，所述滚轮抵紧在环形部的内壁上，当弧形凸台转动到滚轮位置时，可推动导杆沿导杆轴线方向运动并推动转动杆运动。
7.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述凸轮内圈上设置有环形凸台，所述凸台上设置有安装孔，所述安装孔内安装有夹套，所述导杆贯穿并滑设在夹套上，所述弹性元件套设在导杆上且两端分别抵靠在导杆的端部和夹套的端部上。
8.根据权利要求1或7所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述凸轮内圈呈法兰状，依次设置有安装部，台阶部和设置在台阶部上的环形凸台，所述安装孔的轴线均匀分布在圆环部的径线方向且处于同一平面，所述安装部上设置有若干固定孔，所述固定孔的轴线与凸轮内圈的轴线平行，所述安装板上设置有沉孔，所述台阶部与沉孔相匹配。
9.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述动力机构包括电机，电机固定板，动力安装板和电机固定柱，所述电机固定板固连在电机上，所述电机固定柱一端安装在电机固定板上，另一端安装在动力安装板上，所述动力安装板安装在支架上，所述电机的输出端连接到转向机构，所述电机的输出端设置有联轴器，所述机架上固连有转轴套，所述转轴套内设置有转轴，所述转轴一端与联轴器连接，另一端连接到转向机构。
10.根据权利要求1所述的一种汽车后视镜疲劳强度可靠性测试设备，其特征在于，所述控制系统包括电源开关、PLC模块和显示器，所述电源开关电连接到PLC模块，PLC模块电连接到显示器且控制电机转动，显示器记录和显示电机的运行状态并通过测试系统显示汽车后视镜的测试状态；所述测试系统还包括A/D模块，所述A/D模块电连接到PLC模块，所述测试器为光电传感器，所述光电传感器电连接到A/D模块，所述A/D模块将光电传感器的信号传递到PLC模块 。
【文档编号】G01M17/007GK103884513SQ201410069135
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】陈晓平 申请人:宁波工程学院