一种剪切试验夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种剪切试验夹具，涉及材料剪切强度检测技术领域，是一种用于不同厚度的T型”剪切试样和“Z型”和“T型”试样的压缩剪切试验夹具。
【背景技术】
[0002]使用万能试验机测试材料(如纤维增强塑料、有机玻璃等)的层间剪切强度，以及板材胶接面的粘结强度时，通常采用“Z型”和“T型”剪切试样，由于试样的形状复杂、被测试的材料厚度尺寸多样，一般的剪切试验夹具仅能对单一形状和厚度的试样进行试验，很难满足试样形式变化的要求。另外，在剪切测试过程中使用传统夹具试样通常被简单地承靠或固定，容易产生晃动，可能造成非纯剪切破坏，影响测试结果准确性。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对上述现有装置中存在的不足而设计提供了一种剪切试验夹具，其目的是同时适应不同厚度的“Z型”剪切试样和“T型”剪切试样的测试要求。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]该种剪切试验夹具，其特征在于:该夹具包括一个基座台(2)，在基座台(2)的中部加工有内凹的空腔(13)，该空腔(13)的底部放置两个用于夹装试样的下滑块(5)、定位滑块(7)，下滑块(5)、定位滑块(7)分别通过第一定位杆(4)、第二定位杆(6)推动，第一定位杆⑷、第二定位杆(6)分别穿过空腔(13)两个端面(14)上的孔(15)，下滑块(5)的上部设置有与基座台(2)固定连接的固定块(3)，固定块(3)的下表面与下滑块(5)的上表面贴合以限制下滑块(5)沿垂直方向位移，该垂直方向即是试样在试验时的受力方向，定位滑块⑵的两侧设置有凸块(17)，两个凸块(17)分别嵌装在基座台(2)两个侧壁(16)上的滑槽(18)内，该滑槽(18)处于同一水平面上以限制定位滑块(7)在试样夹持方向上滑动和沿垂直方向的位移；
[0006]“Z型”剪切试样(I)的安装方式为:
[0007]固定块(3)的外表面与“Z型”剪切试样⑴的右上臂(19)的右侧面贴合，下滑块(5)的顶部通过旋进第一定位杆(4)与“Z型”剪切试样(I)的右上臂(19)的下表面和左下臂(20)的右侧面贴合，定位滑块(7)的顶部通过旋进第二定位杆(6)与“Z型”剪切试样⑴的左下臂(20)的左侧面贴合，定位滑块(7)的顶部与“Z型”剪切试样⑴的右上臂
(19)的左侧面之间嵌装垫片(11);
[0008]“T型”剪切试样(12)的安装方式为:
[0009]固定块(3)的外表面与“T型”剪切试样(12)的凸台(21)的前表面贴合，下滑块
(5)的顶部通过旋进第一定位杆⑷与“T型”剪切试样(12)的凸台(21)的下表面和底板(22)的上表面贴合，定位滑块(7)的顶部通过旋进第二定位杆(6)与“T型”剪切试样
(12)的底板(22)的下表面贴合，在“T型”剪切试样(12)的凸台(21)的上表面上设置垫片(11)，该垫片(11)夹装在固定块⑶的外表面与“T型”剪切试样(12)的底板(22)的上表面之间。
[0010] 在第二定位杆(6)上套装位于空腔(13)内的弹簧(8)，该弹簧⑶的一端与定位滑块(7)的底部相抵，另一端通过套装在第二定位杆(6)上的带孔垫片(9)和调节螺母
[10]与基座台(2)的端面(14)相抵。
[0011]上述“Z型”剪切试样⑴和“T型”剪切试样(12)的安装方式中，固定块(3)的外表面应与剪切试验过程中的剪切方向一致，以保证剪切试验过程中试样的剪切方向固定。另外，剪切试样的底部应与基座台(2)的空腔(13)的底部之间留有间隙作为剪切空间。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:该剪切试验夹具能够同时满足“Z型”和“T型”两种类型试样的剪切强度测试使用；利用下滑块的灵活调节和选用不同厚度的垫片，可使夹具应用于不同厚度的试样，增大了试样的通用性；同时，施力弹簧与定位滑块的加入能够调节试样夹持状态的受力，实现试样的弹性夹持，确保测试过程中试样不发生滑移等优点。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的剪切试验夹具夹持“Z型”剪切试样的结构示意图
[0014]图2为本发明的剪切试验夹具夹持“T型”剪切试样的结构示意图
[0015]图3为本发明的剪切试验夹具中基座台的立体结构示意图
[0016]图4为本发明所适用的“Z型”剪切试样的形状示意图
[0017]图5为本发明所适用的“T型”剪切试样的形状示意图
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述:
[0019]参见附图1?5所示，该种剪切试验夹具，其特征在于:该夹具包括一个基座台2，在基座台2的中部加工有内凹的空腔13，该空腔13的底部放置两个用于夹装试样的下滑块5、定位滑块7，下滑块5、定位滑块7分别通过第一定位杆4、第二定位杆6推动，第一定位杆4、第二定位杆6分别穿过空腔13两个端面14上的孔15，孔15为螺纹孔，第一定位杆
4、第二定位杆6为螺纹杆，两者通过螺纹连接实施旋转，下滑块5的上部设置有与基座台2固定连接的固定块3，固定块3的下表面与下滑块5的上表面贴合以限制下滑块5沿垂直方向位移，该垂直方向即是试样在试验时的受力方向，定位滑块7的两侧设置有凸块17，两个凸块17分别嵌装在基座台2两个侧壁16上的滑槽18内，该滑槽18处于同一水平面上以限制定位滑块7在试样夹持方向上滑动和沿垂直方向的位移；
[0020]“Z型”剪切试样I的安装方式为:
[0021]固定块3的外表面与“Z型”剪切试样I的右上臂19的右侧面贴合，下滑块5的顶部通过旋进第一定位杆4与“Z型”剪切试样I的右上臂19的下表面和左下臂20的右侧面贴合，定位滑块7的顶部通过旋进第二定位杆6与“Z型”剪切试样I的左下臂20的左侧面贴合，定位滑块7的顶部与“Z型”剪切试样I的右上臂19的左侧面之间嵌装垫片11来填充两者之间的间隙，垫片11可根据不同的试样厚度和平行度定制，通过替换垫片即可满足不同厚度试样剪切测试的要求。垫片11上表面需高于定位滑块7和固定块3，确保万能试验机的上压头直接接触垫片上表面，对试样进行剪切试验；
[0022]“T型”剪切试样12的安装方式为:
[0023]固定块3的外表面与“Τ型”剪切试样12的凸台21的前表面贴合，下滑块5的顶部通过旋进第一定位杆4与“Τ型”剪切试样12的凸台21的下表面和底板22的上表面贴合，定位滑块7的顶部通过旋进第二定位杆6与“Τ型”剪切试样12的底板22的下表面贴合，在“Τ型”剪切试样12的凸台21的上表面上设置垫片11，该垫片11夹装在固定块3的外表面与“Τ型”剪切试样12的底板22的上表面之间。“Τ型”试样的安装通常需要两片垫片11，垫片11放置在试样与固定块3之间，确保试样与固定块3无间隙，起到稳定支撑作用，用于直接接触万能试验机的上压头的垫片11上表面需高于定位滑块7和固定块3，确保万能试验机的上压头直接接触垫片上表面，对试样进行剪切试验。
[0024]在第二定位杆6上套装位于空腔13内的弹簧8，该弹簧8的一端与定位滑块7的底部相抵，另一端通过套装在第二定位杆6上的带孔垫片9和调节螺母10与基座台2的端面14相抵。由于定位滑块7、试样和固定块3仅为相接触，并不能确保试样的夹持状态足够剪切试验过程中不滑移。另外，如果硬性旋紧第二定位杆6，会导致试样处于刚性夹持状态，在垂直剪切方向上难免受力过大，对剪切测试结果产生其他的影响。因此，该结构设计使定位滑块7与试样接触后，旋转调节螺母10推动带孔垫片9沿第二定位杆6的轴向运动，使施力弹簧8压缩，实现定位滑块7在试样夹持方向上受力，并传递给试样，使试样弹性受力夹持并实现受力可调节。
[0025]所述带孔垫片9为方形，与基座台2内部形状契合，实现带孔垫片9在移动过程中保持与第二定位杆6的轴向方向一致，使弹簧8压缩过程中不发生偏转。
[0026]完成上述步骤后，检查试样各个面与剪切夹具是否有空隙，待调整完毕，将剪切夹具与万能试验机的压头位置调准，进行剪切试验并分析实验结果。
【主权项】
1.一种剪切试验夹具，其特征在于:该夹具包括一个基座台(2)，在基座台(2)的中部加工有内凹的空腔(13)，该空腔(13)的底部放置两个用于夹装试样的下滑块(5)、定位滑块(7)，下滑块(5)、定位滑块(7)分别通过第一定位杆(4)、第二定位杆(6)推动，第一定位杆⑷、第二定位杆(6)分别穿过空腔(13)两个端面(14)上的孔(15)，下滑块(5)的上部设置有与基座台(2)固定连接的固定块(3)，固定块(3)的下表面与下滑块(5)的上表面贴合以限制下滑块(5)沿垂直方向位移，该垂直方向即是试样在试验时的受力方向，定位滑块(7)的两侧设置有凸块(17)，两个凸块(17)分别嵌装在基座台(2)两个侧壁(16)上的滑槽(18)内，该滑槽(18)处于同一水平面上以限制定位滑块(7)沿垂直方向位移； “Z型”剪切试样(I)的安装方式为: 固定块(3)的外表面与“Z型”剪切试样(I)的右上臂(19)的右侧面贴合，下滑块(5)的顶部通过旋进第一定位杆(4)与“Z型”剪切试样(I)的右上臂(19)的下表面和左下臂(20)的右侧面贴合，定位滑块(7)的顶部通过旋进第二定位杆(6)与“Z型”剪切试样(I)的左下臂(20)的左侧面贴合，定位滑块(7)的顶部与“Z型”剪切试样(I)的右上臂(19)的左侧面之间嵌装垫片(11); “T型”剪切试样(12)的安装方式为: 固定块⑶的外表面与“T型”剪切试样(12)的凸台(21)的前表面贴合，下滑块(5)的顶部通过旋进第一定位杆⑷与“T型”剪切试样(12)的凸台(21)的下表面和底板(22)的上表面贴合，定位滑块(7)的顶部通过旋进第二定位杆(6)与“T型”剪切试样(12)的底板(22)的下表面贴合，在“T型”剪切试样(12)的凸台(21)的上表面上设置垫片(11)，该垫片(11)夹装在固定块⑶的外表面与“T型”剪切试样(12)的底板(22)的上表面之间。
2.根据权利要求1所述的剪切试验夹具，其特征在于:在第二定位杆(6)上套装位于空腔(13)内的弹簧(8)，该弹簧(8)的一端与定位滑块(7)的底部相抵，另一端通过套装在第二定位杆(6)上的带孔垫片(9)和调节螺母(10)与基座台(2)的端面(14)相抵。
【专利摘要】本发明是一种剪切试验夹具，该剪切试验夹具能够同时满足“Z型”和“T型”两种类型试样的剪切强度测试使用；利用下滑块的灵活调节和选用不同厚度的垫片，可使夹具应用于不同厚度的试样，增大了试样的通用性；同时，施力弹簧与定位滑块的加入能够调节试样夹持状态的受力，实现试样的弹性夹持，确保测试过程中试样不发生滑移等优点。
【IPC分类】G01N3-04
【公开号】CN104535414
【申请号】CN201410784853
【发明人】厉蕾, 郭世毅, 陈洁, 聂磊, 丁宇婷
【申请人】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月16日