一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具的制作方法

本实用新型涉及一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具。

背景技术：

铝及铝合金铆钉线材试验过程中涉及剪切试验，该试验对保证线材铆接性能具有重要的意义，特别是航空、航天用的铝合金产品，都必须要进行该试验检测，试验检测对试验夹具具有较高的要求。

目前，铝及铝合金线材的剪切试验都是采用拉式的双剪切试验夹具，拉式剪切夹具完全可以满足现有的试验要求，然而拉式的双剪切试验夹具在安装上却比较复杂，浪费时间成本。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决目前拉式的双剪切试验夹具安装比较复杂，浪费时间成本的问题，而提供一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具。

本实用新型的一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具包括移动压头和夹具本体；

所述夹具本体包括剪切环、支撑环和底座；

所述剪切环为中心设有用于穿过线材的第一通孔的圆环，第一通孔直径为d₁；

所述支撑环包括左支撑环和右支撑环；

所述左支撑环为中心设有用于穿过线材的第二通孔的圆环，第二通孔直径为d₁；

所述左支撑环的一端设有卡固挡边；

所述右支撑环与左支撑环的结构相同、尺寸相等；

所述底座的中心位置设有用于安装剪切环的竖直方向的凹槽；

其中剪切环的厚度小于凹槽宽度，剪切环的外径与线材直径之和小于凹槽深度；

所述底座水平方向上设有用于安装支撑环的第三通孔，第三通孔直径等于支撑环的外径；

所述左支撑环从第三通孔左侧插入，其一端的卡固挡边卡固在第三通孔端部；

所述右支撑环从第三通孔右侧插入，其一端的卡固挡边卡固在第三通孔端部；

所述第一通孔与第二通孔同轴；

所述压头的下端部呈与剪切环的外圆相匹配的圆弧状。

工作原理：将压头与试验装置相连接，将底座固定在试验台上，保持压头与底座相对应，将铝合金线材穿过剪切环和支撑环中间的通孔中，启动试验装置，将压头压下，当线材在压头的带动下压断后停止试验。

本实用新型有益效果：

本实用新型的一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具属于压式剪切试验夹具，该压式剪切试验夹具安装简易，仅需要将压头与试验装置连接，并将底座固定在试验台上，避免了拉式试验的上下装置装配的过程。剪切时，仅需将线材安装在剪切环和支撑环的中间，用压头压下即可完成试验。压式双剪切试验用夹具，操作简易，更换剪切环方便，提高了检验效率，并保证了试验精度。

附图说明

图1为本实用新型的铝合金铆钉线材剪切试验夹具的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为压头的结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为剪切环的结构示意图；

图6为左支撑环的结构示意图；

图7为底座的结构示意图；

图8为图7的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具包括移动压头1和夹具本体2；

所述夹具本体2包括剪切环3、支撑环和底座5；

所述剪切环3为中心设有用于穿过线材的第一通孔的圆环，第一通孔直径为d₁；

所述支撑环包括左支撑环4-1和右支撑环4-2；

所述左支撑环4-1为中心设有用于穿过线材的第二通孔的圆环，第二通孔直径为d₁；

所述左支撑环4-1的一端设有卡固挡边；

所述右支撑环4-2与左支撑环4-1的结构相同、尺寸相等；

所述底座5的中心位置设有用于安装剪切环3的竖直方向的凹槽；

其中剪切环3的厚度小于凹槽宽度，剪切环3的外径与线材直径之和小于凹槽深度；

所述底座5水平方向上设有用于安装支撑环的第三通孔，第三通孔直径等于支撑环的外径；

所述左支撑环4-1从第三通孔左侧插入，其一端的卡固挡边卡固在第三通孔端部；

所述右支撑环4-2从第三通孔右侧插入，其一端的卡固挡边卡固在第三通孔端部；

所述第一通孔与第二通孔同轴；

所述压头1的下端部呈与剪切环3的外圆相匹配的圆弧状。

工作原理：将压头1与试验装置相连接，将底座5固定在试验台上，保持压头1与底座5 相对应，将铝合金线材穿过剪切环3和支撑环中间的通孔中，启动试验装置，将压头1压下，当线材在压头1的带动下压断后停止试验。

本实施方式的一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具属于压式剪切试验夹具，该压式剪切试验夹具安装简易，仅需要将压头1与试验装置连接，并将底座5固定在试验台上，避免了拉式试验的上下装置装配的过程。剪切时，仅需将线材安装在剪切环3和支撑环的中间，用压头1压下即可完成试验。压式双剪切试验用夹具，操作简易，更换剪切环方便，提高了检验效率，并保证了试验精度。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的：所述压头1选用热处理后硬度为40HRC～45HRC的合金钢。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的：所述压头1的厚度等于剪切环3的厚度-2mm。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的：所述压头1下端部圆弧的圆弧半径等于剪切环外圆半径。其他步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的：所述剪切环3选用热处理后硬度为60HRC～62HRC的碳素工具钢。其他步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的：所述剪切环3的两个端面的表面粗糙度≤0.4μm。其他步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的：所述剪切环3剪切棱边倒圆角≤0.013mm。其他步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的：所述剪切环3外圆倒角2-0.5×45°。其他步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的：所述支撑环选用热处理后硬度为58HRC～62HRC的碳素工具钢。其他步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的：所述支撑环表面和第二通孔内表面的粗糙度≤0.8μm。其他步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的：所述支撑环剪切棱边倒圆角≤0.013mm。其他步骤及参数与具体实施方式一至十之一相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的：所述底座5选用刚度≥e¹⁰N/m、热处理后硬度为40HRC～45HRC的合金钢。其他步骤及参数与具体实施方式一至十一之一相同。

具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的：所述底座5 与支撑环4接触面的粗糙度≤0.8μm。其他步骤及参数与具体实施方式一至十二之一相同。

用以下试验验证本发明的有益效果

试验一、(结合图1～8)本试验的一种铝合金铆钉线材剪切试验夹具包括移动压头1和夹具本体2；

所述夹具本体2包括剪切环3、支撑环和底座5；

所述剪切环3为中心设有用于穿过线材的第一通孔的圆环，第一通孔直径为d₁；

所述支撑环包括左支撑环4-1和右支撑环4-2；

所述左支撑环4-1为中心设有用于穿过线材的第二通孔的圆环，第二通孔直径为d₁；

所述左支撑环4-1的一端设有卡固挡边；

所述右支撑环4-2与左支撑环4-1的结构相同、尺寸相等；

所述底座5的中心位置设有用于安装剪切环3的竖直方向的凹槽；

其中剪切环3的厚度小于凹槽宽度，剪切环3的外径与线材直径之和小于凹槽深度；

所述底座5水平方向上设有用于安装支撑环的第三通孔，第三通孔直径等于支撑环的外径；

所述左支撑环4-1从第三通孔左侧插入，其一端的卡固挡边卡固在第三通孔端部；

所述右支撑环4-2从第三通孔右侧插入，其一端的卡固挡边卡固在第三通孔端部；

所述第一通孔与第二通孔同轴；

所述压头1的下端部呈与剪切环3的外圆相匹配的圆弧状。

其中所述压头1选用热处理后硬度为40HRC～45HRC的合金钢。

所述压头1的厚度t₁(mm)＝δ₁-2mm。

所述压头1下端部圆弧的圆弧半径R(mm)＝1/2d₃^+0.01。

所述剪切环3选用热处理后硬度为60HRC～62HRC的碳素工具钢。

所述剪切环3外径d₃＝35mm，第一通孔直径d₁^+0.019，剪切环3厚度δ₁＝12.7mm。

所述剪切环3的两个端面的表面粗糙度≤0.4μm。

所述剪切环3剪切棱边倒圆角≤0.013mm。

所述剪切环3外圆倒角2-0.5×45°。

所述左支撑环4-1外径d₅＝30mm，第二通孔直径d₁^+0.019，左支撑环4-1厚度δ₂＝38.6mm，卡固挡边厚度δ₃＝5mm.

所述支撑环选用热处理后硬度为58HRC～62HRC的碳素工具钢。

所述支撑环表面和第二通孔内表面的粗糙度≤0.8μm。

所述支撑环剪切棱边倒圆角≤0.013mm。

所述底座5上的第三通孔直径＝d₅^+0.019。

所述底座5选用刚度≥e¹⁰N/m、热处理后硬度为40HRC～45HRC的合金钢。

所述底座5与支撑环4接触面的粗糙度≤0.8μm。

所述线材为5A03合金5.00mm线材。

结果：试验检验结果与原拉式模具试验结果相同。