一种碳纤维材料高低温试验检测用工装的制作方法

本发明属于试验用工装，具体涉及在高低温试验中测量热胀冷缩变形量的工装。

背景技术：

目前汽车车身主要为金属材料，底盘以及内外饰零部件装配到汽车车身上，由于金属车身在高低温环境中变形量较小，因此在整车开发过程中并未对汽车车身在高低温环境中热胀冷缩的变形量进行测试。

随着汽车轻量化发展的趋势，汽车厂商对代用材料的使用越来越广泛，碳纤维增强聚合物基复合材料（以下简称碳纤维材料）无疑是目前最优选择，碳纤维材料有足够的强度和刚度，是制造汽车车身等的最轻材料。由于碳纤维材料在高低温环境中的热胀冷缩变形量较金属材料大，因此对碳纤维材料的车身零部件进行高低温试验检测非常必要。目前还没有碳纤维材料高低温试验的通用测试方法。

技术实现要素：

本发明提供一种碳纤维材料高低温试验检测用工装,能快速实现各类复合材料零部件变形量检测需求，并可检测的准确性。

本发明的技术方案如下：

本发明所述的碳纤维材料高低温试验检测用工装包括标准平台、过渡块、测量尺以及可加工安装块，均采用在高低温环境中变形量可忽略不计的材料。

所述标准平台属于样件放置的基础，标准平台台面并排分布连接槽，最好为T型槽。

所述过渡块用于可加工安装块的重复安装，过渡块通过T型螺栓安装在标准平台上，过渡块上分布有多个连接槽，最好的是键槽。

所述可加工安装块用于样件的安装与夹紧，可加工安装块通过螺栓和连接槽槽安装过渡块上。可加工安装块为可更换、可加工的标准块，可以按照被测样件的安装结构加工出安装点，加工后通过螺栓连接、铆接以及卡扣连接等形式与被测样件固定连接；

所述测量尺用于样件变形量的检测，测量尺为L型结构，通过T型螺栓连接在标准平台上，与被测样件检测的位置对应。

本发明所述工装的使用方法如下：

根据被测样件安装点空间尺寸，在标准平台上调整过渡块位置，保证可加工安装块与过渡块螺栓连接后，被测样件安装点处于可加工安装块内。然后按照调整好的位置将过渡块与标准平台用T型螺栓固连。使用加工中心对可加工安装块进行加工，加工后形式与被测样件在汽车上的安装形式一致，有螺栓连接/卡扣连接/铆接等形式。然后将被测样件安装在可加工安装块上，将测量尺调整至被测样件的需检测部位，设定相应尺寸，用T型螺栓固连，记录尺寸，该尺寸为检测前尺寸。将安装完成后的工装整体放置到高低温环境仓中，根据试验需求设定高低温度，然后测量尺与样件的相对尺寸变化，最终得出试验结论。

本发明具有结构简单、性能可靠、柔性可调整以及适用性强等优点，能快速实现各类复合材料零部件变形量检测需求，并且该工装在高低温环境中的变形量可忽略不计，可提高对零部件变形量检测的准确性。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明使用示意图。

图3是可加工安装块加工前形式。

图4是某个加工安装块加工后示意图

图5是可加工安装块加工并螺栓连接后抛面示意图。

图中，1-标准平台、2-过渡块、3-测量尺、4-可加工安装块、5-被测样件、6-安装孔、7-安装螺栓、8-按照被测样件安装结构加工出的型面、9-T型槽、10-键槽。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本工装的结构：

参见图1，工装由标准平台1、过渡块2、测量尺3、可加工安装块4构成，均采用在高低温环境中变形量可忽略不计的材料制作，如钢等金属材料。

标准平台1的台面分布有并列的一系列T型槽结构，T型槽内部由型材支撑，这样方便根据不同的产品尺寸选择过渡块的固定位置。

过渡块2为安装可加工安装块4的部件，按照零部件的外形尺寸与安装尺寸进行装夹调整。其用T型螺栓压紧在标准平台1上，可任意在标准平台上柔性调节。在过渡块2上设置多条键槽，通过键槽与可加工安装块4螺栓连接。键槽的设计是为了的可加工安装块4的安装，并方便其进一步微调位置，键槽的方向与T型槽是垂直的。

可加工安装块4通过螺栓和键槽安装过渡块2上，用于样件的安装与夹紧，为可更换、可加工的标准块，可以按照被测样件5的安装结构进行加工，加工后通过螺栓连接、铆接以及卡扣连接等形式与被测样件5固定连接，如图5所示。

测量尺3为标准L型结构，可通过T型螺栓压紧在标准平台1上，需要与被测样件5检测的位置对应。

如图2所示，本工装的具体使用方式如下：

根据被测样件5安装点空间尺寸，在标准平台1上调整过渡块2位置，保证可加工安装块4与过渡块2螺栓连接后，被测样件5的安装点处于可加工安装块4内。

按照调整好的位置将过渡块2与标准平台1用T型螺栓固连。

使用加工中心设备对可加工安装块4进行加工，加工后形式与被测样件在汽车上的安装形式一致，有螺栓连接/卡扣连接/铆接等形式，加工后效果如图4。

将被测样件5)安装在可加工安装块4上，局部剖面示意如图5。

将测量尺3调整至被测样件5的需检测部位，设定相应尺寸，用T型螺栓固连，记录尺寸，该尺寸为检测前尺寸。

将被测样件5、过渡块2、可加工安装块4与测量尺3安装完成后的工装整体放置到高低温环境舱中，根据试验需求设定高低温度，然后检测测量尺3与被测样件5的相对尺寸变化，最终得出试验结论。

以上所述的仅是发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，对方案作出的各种非实质性的变形设计，也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和实用性。