一种层状金属复合板剪切试验装置制造方法
【专利摘要】一种层状金属复合板剪切试验装置，它包括底座、上模、下模、冲头和压盖，所述冲头和压盖具有相同的矩形横截面，压盖位于冲头下方且与冲头相对，二者之间夹持复合板试样的复层并通过锁紧螺栓连接；所述下模和上模的中部设置有与压盖和冲头相匹配的竖直通孔并分别通过竖直通孔滑套在压盖和冲头外部，二者之间夹持复合板试样的基层；上模与下模之间通过紧固螺栓连接，下模固定在底座上部，所述底座固定在万能试验机上。本实用新型将复合板试样的基层和复层同时夹紧后进行抗剪强度的测试，避免了GB/T6396-2008中压剪试验时薄规格复合板试样基体在压力作用下弯曲变形以及拉剪试验时较薄复层的断裂，大大提高了试验的成功率和测试精度。
【专利说明】一种层状金属复合板剪切试验装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于测试层状金属复合板抗剪强度的装置，属于测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]异种金属层状复合材料是由两层或者两层以上不同性质的金属复合而成的，由于它具备原来各单一材料所不具备的优良综合特性，在航空航天、石油化工、冶金、汽车、造船、电力、医药卫生、环境保护、核能以及家用电器等领域都具有广泛的应用前景。
[0003]衡量金属复合板质量优劣的指标很多，常见的指标有抗剪强度、粘结强度、结合度、屈服强度、抗拉强度等，其中，抗剪强度最能说明金属复合板界面结合强度的高低，因此使用频次最高。金属层状复合板抗剪强度的测试方法和剪切试验设备在GB/T6396-2008中有相关规定。GB/T6396-2008对剪切试验的规定中将金属复合板产品分为两大类:复合板总厚度小于等于10 mm的和总厚度大于IOmm的。当复合板总厚度比较薄(标准中规定小于等于IOmm)时，其基体在压力作用下就会发生弯曲变形，影响测试精度，甚至完全测不出抗剪强度值，此时国标GB/T6396-2008规定采用拉剪的方式测试抗剪强度。但是该方法只适用于复层相对较厚的情况，当复层较薄时，其最薄弱的部位在拉剪过程中很容易发生弯曲和断裂，影响测试精度，甚至使测试失败。因此，如何快速、准确地测量复层较薄的薄规格复合板的抗剪强度，就成为有关技术人员所面临的难题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种层状金属复合板剪切试验装置，以便快速、准确地测量复层较薄的薄规格复合板的抗剪强度。
[0005]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0006]一种层状金属复合板剪切试验装置，构成中包括底座、上模、下模、冲头和压盖，所述冲头和压盖具有相同的矩形横截面，压盖位于冲头的下方且与冲头相对，二者之间夹持层状金属复合板试样的复层并通过锁紧螺栓连接；所述下模和上模的中部设置有与压盖和冲头相匹配的竖直通孔并分别通过竖直通孔滑套在压盖和冲头外部，二者之间夹持层状金属复合板试样的基层；上模与下模之间通过紧固螺栓连接，下模固定在底座上部，所述底座固定在万能试验机上。
[0007]上述层状金属复合板剪切试验装置，所述下模的刃口加工成半径小于0.1mm的圆角；冲头的侧壁与上模的竖直通孔内壁之间的间隙、压盖的侧壁与下模的竖直通孔内壁之间的间隙不大于0.1mm。
[0008]上述层状金属复合板剪切试验装置，所述冲头和压盖的侧壁以及上模和下模的竖直通孔的内壁的粗糙度Ra < 0.8 μ m。
[0009]本实用新型将层状金属复合板试样的基层和复层同时夹紧后进行抗剪强度的测试，不仅可有效避免薄规格复合板试样在进行GB/T6396-2008规定的压剪试验时基体在压力作用下发生弯曲变形，而且也避免了在进行GB/T6396-2008规定的拉剪试验时较薄的复层被拉断，大大提高了试验的成功率和层状金属复合板抗剪强度的测试精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为要求加工的试样图；
[0013]图中各标号为:1、冲头；2、压盖；3、上模；4、下模；5、底座；6、锁紧螺栓；7、紧固螺栓；8、试样；9、基层；10、复层。
【具体实施方式】
[0014]参看图1，本实用新型包括冲头1、压盖2、上模3、下模4、底座5、锁紧螺栓6和紧固螺栓7。
[0015]本实用新型的工作方式如下:
[0016]按图1所示将制备好的试样8的复层部分夹持在冲头I和压盖2之间，夹持时要注意试样8的复合界面与冲头1、压盖2的边缘对齐，以便剪切时恰好在复合界面处被剪断。使用锁紧螺栓6将冲头I和压盖2锁紧，再将压盖2放进下模4的刃口中，用上模3压住试样8的基层部分，使用紧固螺栓7锁紧上下模，两次锁紧都是为了防止试样受到剪切力作用时产生倾翻影响测试精度。最后通过螺栓将下模4固定在底座5上，底座5装在万能试验机上，万能试验机的压头缓慢匀速对冲头I施压，直到试样在复合界面处被剪断为止，最后用万能试验机记录的试验过程中 最大压力除以剪断面积即可得到金属层状复合板的抗剪强度。
[0017]冲头1、压盖2、上模3、下模4所选材质必须为硬度较大的材料，要求刃口硬度不低于65HRC，可以选用淬火处理后的W18Cr4V及强度性能相近的钢种，其余部件材质可选用45#钢及性能相近钢种。
[0018]下模4的刃口应加工成半径RS 0.1mm的圆角。冲头1、压盖2的外表面及上模
3、下模4的内壁加工粗糙度要求Ra ^ 0.8 μ m0在安装过程中冲头1、压盖2、上模3、下模4要求同轴，冲头1、压盖2与上模3、下模4的刃口之间的间隙不大于0.1mm。
[0019]在测试层状金属复合板抗剪强度时，应该加工两个试样，对称夹放在冲头相对的两侧或者加工四个试样对称地夹放在冲头的四个边上。
【权利要求】
1.一种层状金属复合板剪切试验装置，其特征是，它包括底座(5)、上模(3)、下模(4)、冲头(I)和压盖(2)，所述冲头(I)和压盖(2)具有相同的矩形横截面，压盖(2)位于冲头(I)的下方且与冲头(I)相对，二者之间夹持层状金属复合板试样(8)的复层(10)并通过锁紧螺栓(6)连接；所述下模(4)和上模(3)的中部设置有与压盖(2)和冲头(I)相匹配的竖直通孔并分别通过竖直通孔滑套在压盖(2)和冲头(I)外部，二者之间夹持层状金属复合板试样(8)的基层(9);上模(3)与下模(4)之间通过紧固螺栓(7)连接，下模(4)固定在底座(5)上部，所述底座(5)固定在万能试验机上。
2.根据权利要求1所述的一种层状金属复合板剪切试验装置，其特征是，所述下模(4)的刃口加工成半径R≤0.1mm的圆角；冲头(I)的侧壁与上模(3)的竖直通孔内壁之间的间隙、压盖(2)的侧壁与下模(4)的竖直通孔内壁之间的间隙不大于0.1mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种层状金属复合板剪切试验装置，其特征是，所述冲头(I)和压盖(2)的侧壁以及上模(3) 和下模(4)的竖直通孔的内壁的粗糙度Ra≤0.8 μ m。
【文档编号】G01N3/24GK203432855SQ201320474027
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】陈振业, 张雲飞, 韩彦光, 赵燕青, 李俊慧 申请人:河北钢铁股份有限公司