一种精准制作复合材料拉伸试件加强片粘接的装置的制作方法

本实用新型复合材料加工生产技术领域，具体涉及一种精准制作复合材料拉伸试件加强片粘接的装置。

背景技术：

目前在复合材料层合板拉伸性能拉伸试验中，加强片与待测的复合材料层合板之间的粘接大多数采用手工直接粘接，上述方法因为人为因素的影响大，这样粘接的加强片往存在下列不足：粘接的相对位置不准确，粘接胶厚涂抹不均匀，试件尺寸不能完全符合测试标准要求。并会由此造成，在进行拉伸测试时，试件断裂位置往往发生在靠近加强片的地方或加强片内部，并形成“无效断裂”的结果。这就会使得试验废品率增加，试验数据离散度增大，不能获得准确的复合材料拉伸力学性能参数。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种精准制作复合材料拉伸试件加强片粘接的装置，能够令加强片的粘接位置更准确，准确测量复合材料拉伸力学性能参数。

本实用新型的技术方案为：一种精准制作复合材料拉伸试件加强片粘接的装置，包括本体和对称粘接于本体上表面以及下表面的上加强片以及下加强片，所述复合材料本体设有第一上阶梯和第二上阶梯，其特征在于，还包括：

上模板，所述上模板具有第一定位部、第二定位部以及可抵压于所述上加强片的第一抵压面，所述第一定位部对于第一上阶梯处，所述第二定位部对于第二上阶梯处；

下模板，所述下模板具有第三定位部、第四定位部以及可抵压于所述下加强片的第二抵压面，所述第三定位部对于第一下阶梯处，所述第四定位部对于第二下阶梯处；

第一上定位销，对位于所述第一定位部和所述第一上阶梯处并形成二者之间的定位，所述第一上定位销具有供抵压于所述第一上阶梯处的第三抵压面；

第二上定位销，对位于所述第二定位部和所述第二上阶梯处并形成二者之间的定位，所述第二上定位销具有供抵压于所述第二上阶梯处的第三抵压面；

第一下定位销，对位于所述第三定位部和所述第一下阶梯处并形成二者之间的定位，所述第一下定位销具有供抵压于所述第一下阶梯处的第四抵压面；

第二下定位销，对位于所述第四定位部和所述第二下阶梯处并形成二者之间的定位，所述第二下定位销具有供抵压于所述第二下的第阶梯处四抵压面；

第一紧固组件，具有上连接端和下连接端，其上连接端连接于所述上模板，下连接端固定于所述下模板；

第二紧固组件，具有第一连接端、第二连接端、第三连接端以及第四连接端，其中第一连接端、第三连接端分别连接于所述第一定位销和第二上定位销，第二连接段和第四连接端分别连接于所述第一定位销和第二下定位销；

垫片，位于第一紧固组件上，用于限定固定上模板与下模板之间的距离。

作为优选，所述第一定位部包括一个容置空间，该容置空间具有相对设置的第一侧面，所述第一上定位销具有第二侧面，当所述第一上定位销嵌入定位于所述第一定位部的容置空间时，容置空间与第一上定位销的第一侧面与第二侧面分别贴合；

所述第二定位部包括一个容置空间，该容置空间具有相对设置的第一侧面，所述第二上定位销具有第二侧面，当所述第二上定位销嵌入定位于所述第二定位部的容置空间时，容置空间与第二上定位销的第一侧面与第二侧面分别贴合；

所述第三定位部包括一个容置空间，该容置空间具有相对设置的第一侧面，所述第一下定位销具有第二侧面，当所述第一下定位销嵌入定位于所述第二定位部的容置空间时，容置空间与第一下定位销的第一侧面与第二侧面分别贴合；

所述第四定位部包括一个容置空间，该容置空间具有相对设置的第一侧面，所述第二下定位销具有第二侧面，当所述第二下定位销嵌入定位于所述第二定位部的容置空间时，容置空间与第二下定位销的第一侧面与第二侧面分别贴合。

作为优选，所述第一上定位销具有第三侧面和第四侧面，当所述第一上定位销嵌入定位于所述第一上阶梯处时，所述第三侧面贴合所述上加强片，所述第一上定位销的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；和/或所述第一上定位销的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；

所述第二上定位销具有第三侧面和第四侧面，当所述第二上定位销嵌入定位于所述第二上阶梯处时，所述第四侧面贴合所述上加强片，所述第二上定位销的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；和/或所述第二上定位销的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；

所述第一下定位销具有第三侧面和第四侧面，当所述第一下定位销嵌入定位于所述第一下阶梯处时，所述第三侧面贴合所述下加强片，所述第一下定位销的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；和/或所述第一上定位销的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；

所述第二下定位销具有第三侧面和第四侧面，当所述第二下定位销嵌入定位于所述第二下阶梯处时，所述第四侧面贴合所述下加强片，所述第二下定位销的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置；和/或所述第二上定位销的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置。

作为优选，所述第一定位部、第二定位部的容置空间各包括一个容置槽，两个容置槽的第一侧面和第二侧面分别设于容置槽的侧壁，两个容置槽的开口与第一抵压面处于上模板的同一侧；和/或

所述第三定位部、第四定位部的容置空间各包括一个容置槽，两个容置槽的第一侧面和第二侧面分别设于容置槽的侧壁，两个容置槽的开口于第二抵压面处于下模板的同一侧。

作为优选，所述第一紧固组件包括八个紧固点，该八个紧固点呈矩形分布以使第一抵压面和第二抵压面相互平行，和/或

所述第二紧固组件包括四个紧固点，分别设于第一上定位销与第一下定位销、第二上定位销与第二下定位销的两端；

所述第一紧固组件设有固定于下模板的螺母，螺母穿过上模板后，有螺合于螺母的螺栓，和/或

所述第二紧固组件的各紧固点具有设于上、下定位销的螺纹孔和螺合于螺纹孔的螺栓。

作为优选，所述上模板具有第一厚度区域和第二厚度区域，所述第一厚度区域厚于所述第二厚度区域，所述第一定位部、第二定位部设于第一厚度区域，

所述第一紧固组件连接第一厚度区域，所述第一抵压面全部或部分设于第二厚度区域；和/或所述下模板具有第一厚度区域和第二厚度区域，所述第一厚度区域厚于所述第二厚度区域，所述第三、第四定位部设于第一厚度区域，所述第一紧固组件连接于第一厚度区域，所述第二抵压面全部或部分设于第二厚度区域。作为优选，所述上模板具有第一、第二贯通槽，所述第一、第二贯通槽对位于所述上加强片邻接所述第一、第二上阶梯处的一侧；和/或所述下模板具有第三、第四贯通槽，所述第三、第四贯通槽对位于所述下加强片邻接所述第一、第二下阶梯处的一侧。

作为优选，所述第一、第二贯通槽分别具有相互连通的第一部分和第二部分，所述第一部分对位于所述复合材料平板拉伸性能试件，所述第二部分超出所述复合材料平板拉伸性能试件的侧边缘，和/或

所述第三、第四贯通槽分别具有相互连通的第一部分和第二部分，所述第一部分对位于所述复合材料平板拉伸性能试件，所述第二部分超出所述复合材料平板拉伸性能试件的侧边缘；

当所述上模板具有第一厚度区域和第二厚度区域时，该第一和第二贯通槽的第一部分贯穿第一厚度区域，第二部分贯穿第二厚度区域，

和/或

当所述下模板具有第一厚度区域和第二厚度区域时，该第三和第四贯通槽的第一部分贯穿第一厚度区域，第二部分贯穿第二厚度区域。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型定位用的定位销之间的宽度由相关国家或国际测试标准给定，满足实验标准规定；上下模板侧面开有定位卡槽，用精确定位试件的宽度；上下定位销通过螺钉进行紧固，对不同厚度的需测试的复合材料板进行调整，测试范围增广；通过上下模板的刮胶槽，非常容易去除掉试样多余的结构胶，提高试样的可靠性；通过紧固螺栓的相对位置保证粘接胶胶层厚度均匀一致，受力夹持段任何切面处的厚度一致，保证粘接的准确性、试验件破坏的有效性和测试结果的准确性；试样可批量制作，加快生产速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的粘接定位装置的分解图。

图2是本实用新型一个实施例的粘接定位装置的组装图。

图3是本实用新型粘接定位装置所适用的一种试样的示意图。

1-下模板，2-垫片，3-第二下定位销，4-第一下定位销，5-试样，6-第二上定位销，7-第一上定位销，8-上模板，9-压紧螺栓，10-螺钉，11-第一上加强片， 12-第二上加强片，13-第一下加强片，14-第二下加强片，15-本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，本实用新型一个实施例的精确制作复合材料平板拉伸性能试件的粘接定位装置，结合图3所示，复合材料平板拉伸性能试件5具有复合材料的本体15和对称粘接于其上、下表面的上加强片11、12以及下加强片13、 14，且其第一上加强片11和第二上加强片12、第一下加强片13和第二下加强片14之间具有使其上、下表面外露的上、下间隔。本实施例中，试件5由玻璃钢本体15和两边的加强片11、12、13、14组成。加强片11、12、13、14和玻璃钢本体15通过结构胶进行粘接。要求两边的加强片11、12、13、14之间槽的宽度满足相关要求。

该粘接定位装置包括：

上模板8，具有第一定位部、第二定位部和供抵压于第一上加强片11、第二上加强片12的第一抵压面，第一定位部对于第一上阶梯处，第二定位部对于第二上阶梯处；

下模板1，具有第三定位部、第四定位部和供抵压于第一下加强片13、

第二下加强片14的第二抵压面，第三定位部对于第一下阶梯处，第四定位部对于第二下阶梯处；

第一上定位销7，对位于第一定位部和第一上阶梯处并形成二者之间的定位，第一上定位销7具有供抵压于第一上阶梯处的第三抵压面；

第二上定位销6，对位于第二定位部和第二上阶梯处并形成二者之间的定位，第二上定位销6具有供抵压于第二上阶梯处的第三抵压面；

第一下定位销4，对位于第三定位部和第一下阶梯处并形成二者之间的定位，第一下定位销4具有供抵压于第一下阶梯处的第四抵压面；

第二下定位销3，对位于第四定位部和第二下阶梯处并形成二者之间的定位，第二下定位销3具有供抵压于第二下的第阶梯处四抵压面；

第一紧固组件，具有第一连接端和第二连接端，其第一连接端连接于上模板8，第二连接段固定于下模板1；以及

第二紧固组件，具有第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端，其第一、第三连接端连接于第一上定位销7、第二上定位销6，第二、第四连接端连接于第一下定位销4、第二下定位销3；

垫片2，位于第一紧固组件上，用于固定上模板8与下模板1之间的距离，

其中，第一紧固组件与第二紧固组件分别形成对上、下模板8、1和上、下定位销76、43的固定，二者之间互不干涉。

上模板8的第一定位部、第二定位部各包括一个容置空间，该两个容置空间分别具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相互平行或不平行(本实施例中二者为平行的，且二者间具有一个预定距离H1)。

第一定位部、第二定位部的容置空间各包括一个容置槽，两个容置空间的第一侧面和第二侧面分别设于各容置槽的侧壁(可以是通槽或半槽，其中槽侧壁的全部或部分构成第一、第二侧面，本实施例中为通槽，且槽侧壁的全部构成第一、第二侧面)，两个容置槽的开口与第一抵压面处于上模板8的同一侧。

上模板8具有第一厚度区域和第二厚度区域，第一厚度区域厚于第二厚度区域，第一定位部、第二定位部设于第一厚度区域，第一紧固组件连接第一厚度区域，第一抵压面全部或部分(优选为大部)设于第二厚度区域。

上模板8具有第一、第二贯通槽，第一、第二贯通槽对位于第一上加强片 11、第二上加强片12邻接第一、第二上阶梯处的一侧。

第一、第二贯通槽分别具有相互连通的第一部分和第二部分，第一部分对位于复合材料平板拉伸性能试件5，第二部分超出复合材料平板拉伸性能试件5 的侧边缘。

上模板8具有第一厚度区域和第二厚度区域时，该第一和第二贯通槽的第一部分贯穿第一厚度区域，第二部分贯穿第二厚度区域。

下模板1的第三定位部、第四定位部各包括一个容置空间，该两个容置空间分别具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相互平行或不平行(本实施例中二者为平行的，且二者间具有一个预定距离H1)。

第三定位部、第四定位部的容置空间各包括一个容置槽，两个容置空间的第一侧面和第二侧面分别设于各容置槽的侧壁(可以是通槽或半槽，其中槽侧壁的全部或部分构成第一、第二侧面，本实施例中为通槽，且槽侧壁的全部构成第一、第二侧面)，两个容置槽的开口与第一抵压面处于下模板1的同一侧。

下模板1具有第一厚度区域和第二厚度区域，第一厚度区域厚于第二厚度区域，第三定位部、第四定位部设于第一厚度区域，第一紧固组件连接第一厚度区域，第一抵压面全部或部分(优选为大部)设于第二厚度区域。

下模板1具有第三、第四贯通槽，第三、第四贯通槽对位于第一下加强片 13、第二下加强片14邻接第一、第二下阶梯处的一侧。

第三、第四贯通槽分别具有相互连通的第一部分和第二部分，第一部分对位于复合材料平板拉伸性能试件5，第二部分超出复合材料平板拉伸性能试件5 的侧边缘。

下模板1具有第一厚度区域和第二厚度区域时，该第三和第四贯通槽的第一部分贯穿第一厚度区域，第二部分贯穿第二厚度区域。

第一上定位销7具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面可以相互平行或不平行(本实施例中二者为平行的，且二者间具有一个预定距离H2)，其中，当第一上定位销7嵌入定位于第一定位部的容置空间时，二者的第一、第二侧面分别贴合。

第一上定位销7具有第三侧面和第四侧面，当第一上定位销7嵌入定位于第一上阶梯处时，第三侧面贴合第一上加强片11。

其中，第一上定位销7的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置(本实施例中二者间平行设置)。

其中，第一上定位销7的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置(可以是全平行或全不平行，或一个平行一个不平行，本实施例中二者间平行设置)。

第二上定位销6具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面可以相互平行或不平行(本实施例中二者为平行的，且二者间具有一个预定距离H2)，其中，当第二上定位销6嵌入定位于第二定位部的容置空间时，二者的第一、第二侧面分别贴合。

第二上定位销6具有第三侧面和第四侧面，当第二上定位销6嵌入定位于第二上阶梯处时，第四侧面贴合第二上加强片12。

其中，第二上定位销6的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置(本实施例中二者间平行设置)。

其中，第二上定位销6的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置(可以是全平行或全不平行，或一个平行一个不平行，本实施例中二者间平行设置)。

第一下定位销4具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面可以相互平行或不平行(本实施例中二者为平行的，且二者间具有一个预定距离H2)，其中，当第一下定位销4嵌入定位于第三定位部的容置空间时，二者的第一、第二侧面分别贴合。

第一下定位销4具有第三侧面和第四侧面，当第一下定位销4嵌入定位于第一下阶梯处时，第三侧面贴合第一下加强片13。

其中，第一下定位销4的第一侧面与第三侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置(本实施例中二者间平行设置)。

其中，第一下定位销4的的第二侧面与其第四侧面处于同一侧，二者间平行或非平行设置(可以是全平行或全不平行，或一个平行一个不平行，本实施例中二者间平行设置)。

第二下定位销3具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面可以相互平行或不平行(本实施例中二者为平行的，且二者间具有一个预定距离H2)，其中，当第二下定位销3嵌入定位于第四定位部的容置空间时，二者的第一、第二侧面分别贴合。

第二下定位销3具有第三侧面和第四侧面，当第二下定位销3嵌入定位于第二下阶梯处时，第四侧面贴合第二下加强片14。

第一紧固组件为上、下模板8、1之间的紧固距离通过放置不同厚度垫片为可调节的结构。

第一紧固组件包括八个紧固点，该八个紧固点呈矩形分布以使第一抵压面和第二抵压面相互平行。

第一紧固组件的各紧固点可以具有设计于下模板1上的螺栓、套于螺栓上的垫片2、上模板8的螺孔和螺合于螺栓的螺母(本实施例中为八个压紧螺母9)。

第二紧固组件为第一上定位销7与第一下定位销4、第二上定位销6与第二下定位销3之间的紧固距离为可调的结构。

第二紧固组件可以包括四个紧固点，分设于第一上定位销7、第一下定位销 4、第二上定位销6、第二下定位销3的两端。

第二紧固组件的各紧固点可以具有设于第一上定位销7、第一下定位销4、第二上定位销6、第二下定位销3的螺纹孔和螺合于螺纹孔的螺栓(本实施例中为四个螺钉)。

本实施例中，上、下模板8、1之间的紧固距离与第一上定位销7和第一下定位销4、第二上定位销6和第二下定位销3之间的紧固距离为分别调节的，二者之间互不干涉。

为了保证复合材料平板拉伸性能试件5两边加强片粘接位置的准确性，斌保证结构胶涂抹均匀，使得试件5制作一致，本实用新型精确制作不同厚度复合材料层合板拉伸性能试样粘接加强片的装置可以按如下方法实施，该定位方法，包括如下步骤:

S1、采用第二紧固组件螺钉10、第一上定位销7和第一下定位销4、第二上定位销6和第二下定位销3夹紧复合材料板本体15；

S2、将第一上定位销7、第二上定位销6定位于下模板1的第三、第四定位部；

S3、在复合材料本体15粘接加强片的区域上涂抹结构胶；

S4、在复合材料本体上涂抹有结构胶的位置放置第一下加强片13、第二下加强片14，使得第一下加强片13的边缘紧靠第一下定位销4的侧面，使得第二下加强片14的边缘紧靠第二下定位销3的侧面；

S5、将第一、第二上定位销7、6和第一、第二下定位销4、3连同粘接有第一、第二下加强片13、14的复合材料本体15整体从下模板取下；

S6、翻转，将第一、第二下定位销4、3定位于下模板1的第三、第四定位部；

S7、重复步骤S3、S4，在第一上定位销7一侧粘接第一上加强片11，在第二上定位销6一侧粘接第二上加强片12；

S8、将相应厚度的垫片2，套在下模板1上第一紧固组件的八个螺栓上；

S9、将上模板8的第一、第二定位部定位于第一、第二上定位销7、6；

S10、利用第一紧固组件的螺栓逐步紧固上、下模板8、1，直至螺栓紧固不动为止；

S11、刮出多余结构胶，包括将挤压出的结构胶通过上、下模板8、1的侧面、第一、第二、第三、第四贯通槽刮除；

S12、结构胶固化后取下试件5；

S13、将试件5切割成标准试件5。

在将图1所示的分解图中的各部件组装时，可以采用如下方法:使用第一、第二上定位销7、6及第一、第二下定位销4、3通过螺钉10将复合材料板本体 15夹紧，并置于下模板1的卡槽内。在复合材料板本体15上方涂抹结构胶，并在复合材料本体15上方两侧分别放置第一、第二下加强片13、14，使第一下加强片13边缘紧靠第一下定位销4的侧面，使第二下加强片14边缘紧靠第二下定位销的侧面。将已经夹紧的第一、第二上定位销7、6及第一、第二下定位销 4、3和玻璃钢板本体15形成的整体从下模板8中取出进行翻转，并继续置于下模板8的卡槽内。在玻璃钢本体15上方两侧分别涂抹结构胶并分别放置第一、第二上加强片11、12，同样使得第一上加强片11紧靠第一上定位销7，使第二上加强片12紧靠第二上定位销6。放置相应厚度的垫片2，套在下模板1上第一紧固组件的八个螺栓上。放置上模板8，使第一、第二上定位销7、6置于上模板8的定位卡槽内。通过八个压紧螺栓9对上模板8和下模板1压紧，将玻璃钢板本体15侧面挤出的多余的结构胶通过上模板8、下模板1的侧面以及上模板8、下模板1的刮胶槽刮除干净，待结构胶固化后将试件5取下纵向切割后进行复合材料层压板压缩性能测试。

综上可知，本实用新型精确制作复合材料平板拉伸性能试件的粘接定位装置及粘接定位方法，用于复合材料平板拉伸性能试件的制备，可精确控制上下粘接加强片的相对位置和粘接胶层厚度均匀性，从控制试件制作的可靠性。其采用对称结构及卡槽式定位方式。其主要结构由上下模板、上下定位销、压紧螺栓及螺钉组成。其中上、下模板侧面开有定位槽，用于定位上、下定位销，上、下模板中间开有刮胶槽，利于试样中间部分多余结构胶的去除，四角开螺孔，用于上下模板的紧固作用，上、下模板两侧开有定位卡槽，卡槽之间的宽度由相关标准给定(GB/T 1447、GB/T3355、ISO527)，用于精确定位拉伸测试试件的宽度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。