一种可适应不同尺寸的胶接结构件制作工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于胶接技术的相应工装夹具，具体涉及用对不同尺寸的胶接结构件进行胶接强度测试的一种工装结构。
【背景技术】
[0002]胶接(bonding)是利用在联接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件起来的工艺方法。胶接工艺具有能够减轻结构重量、提高接头疲劳寿命、适用范围广等优点，广泛应用于同质结构和异质结构之间的连接。胶接结构的力学性能和失效模式取决于被胶结件的刚度、强度等力学性能，所用胶黏剂的力学性能、胶接工艺以及被胶结件和胶接区的尺寸等因素。通常应用单剪结构的拉伸试验测试胶接强度。胶接强度与胶接区及被胶结件的长度有关，而众多关于胶接结构强度的实验规范(例如ASTM(American Society for Testing and Materials)D 1002、3163和 3653 等)均声明胶接区并非定值。因此，通常需要对不同尺寸的试验件进行力学性能测试。制作胶接试验件时，具有相同胶黏剂但不同尺寸的胶接结构可应用相同的胶接工艺，但所应用的工装需根据胶接结构的具体结构构型进行调整。现有技术，制作和储备了各种不同尺寸规格的胶接工装，根据不同的试件尺寸，选用不同的胶接工装，这样的状况，制作、储存、管理、维护费用较大，增加了胶接结构的制作成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种在胶接结构制造中可适应不同尺寸用的胶接工装，以降低工装成本，并且，可适用于放置在热压罐内操作，或者放置在结合机械加压和温箱加热的环境中作业。
[0004]本发明的目的由以下技术方案实现:
[0005]—种可适应不同尺寸的胶接结构件制作工装，其特征在于:
[0006]所述工装包括由导向销钉连接的凸模和凹模，以及压力施加装置和加温装置构成；
[0007]所述凸模由矩形盖板和不同几何尺寸的压块组成，盖板上有圆孔，压块的对应位置有螺纹孔，通过螺钉连接盖板和压块形成向下凸起的凸模；
[0008]所述凹模由矩形底板和安装在底板上，位于左右两侧的侧板和位于前后两端的端板组成；
[0009]底板上有螺纹孔，侧板和端板呈长矩形块，在每件长矩形块上开设两个腰形孔，通过螺钉连接于底板上，腰形孔使得侧板和端板在底板可在宽度方向和长度方向改变距离；
[0010]所述加温装置:所述压块中开设空腔，空腔中配置由温控器控制的电加热器；
[0011]所述压力施加装置:在底板上垂直向上固定螺栓杆，穿过盖板上开设的通孔，在螺栓杆上套置轴向力传感器，旋置螺母；
[0012]所述导向销钉为两枚，位于矩形底板和盖板的对角两端，所述螺栓杆为两枚，位于矩形底板和盖板对角的另两端；
[0013]所述加温装置和压力施加装置分别为可选择性使用，即根据使用状况开启使用，或关闭、停止使用。
[0014]采用本技术方案，凸模由导向销钉连接凹模，凸模由矩形盖板和不同几何尺寸的压块组成，根据胶接结构件不同尺寸选用相应的压块，由螺钉固定于盖板的下表面上。凹模位于左右两侧的侧板和位于前后两端的端板固定安装于底板上而组成，底板上有螺纹孔，侧板和端板呈长矩形块，在每件长矩形块上开设两个腰形孔，通过螺钉连接于底板上，腰形孔使得侧板和端板在底板可在宽度方向和长度方向改变距离，由此结构，在侧板和端板之间围成的矩形空间范围是可改变的，根据胶接结构件的不同尺寸进行调整，满足使用测试要求。
[0015]为了适应不同环境条件使用，本发明工装上配置了加温装置和压力施加装置，所述加温装置是在所述压块中开设空腔，空腔中配置由温控器控制的电加热器，当需要对胶接结构件进行加热时可以开启电加热器进行加热，由温控器进行加热控制。当处于热压罐内或温箱加热环境中，不需要对胶接结构件进行加热时，可以不启用本加热装置。
[0016]本发明所述压力施加装置的结构是，在底板上垂直向上固定螺栓，穿过盖板上开设的通孔，在螺栓上套置轴向力传感器，旋置螺母，当旋紧螺母，将凸模向下移动、施压，对胶接结构件进行了施加压力，由轴向力传感器测定压力，根据测试值，对照要求旋紧和退出。当然，某些场合具备了机械加压机构，那么可以不拧紧螺母，不另外施压。
[0017]所述导向销钉为两枚，位于矩形底板和盖板的对角两端，所述螺栓为两枚，位于矩形底板和盖板对角的另两端；本发明结构布置紧凑、合理，底板和盖板对角的四角均有支撑，受力均匀，压紧移动平顺，施加压力平稳。
[0018]进一步，所述腰形孔长度方向两圆心距离为5—一15毫米。
[0019]进一步，在所述盖板上的圆孔为沉头孔。
[0020]进一步，两被胶接件为同一种材料或不同材料。
[0021]进一步，所述被胶接件为金属材料或非金属材料。
[0022]本发明具有的优点和有益效果。本发明使用一套可调整金属固化成型工装，通过调整构成工装各零件之间的相对位置，实现了胶接结构件尺寸的多样化，降低工装成本。
[0023]本发明本身具有加温装置和压力施加装置，根据不同场合方便使用，比如在需要做加温测试时，即使没有加热、烘箱等环境也能方便试验，在需要加压测试时，没有压力设备也能实现精确施压。这些突出的优点是现有技术不具备的。
[0024]也可应用本发明所述工装配合热压罐或环境箱及材料试验机完成固化过程。
【附图说明】
[0025]图1是本发明中胶接工装处于压紧状态的结构图；
[0026]图2是发明中胶接工装的结构爆炸图。
[0027]图中，I是底板，2是侧板，3是端板，4是螺钉，5是垫板一，6是垫板二，7是盖板，8是压块，9是螺钉，10是导向销钉，11是螺钉杆，12是轴向力传感器，13是螺母。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0030]一种可适应不同尺寸的胶接结构件