用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机的制作方法

本实用新型涉及机动车辆内饰件的力学测量装置，特别涉及一种用于测试机动车辆内饰件疲劳状况的耐疲劳测试机。

背景技术：

机动车辆例如轿车内饰产品，包括顶棚、行李箱衣帽架、行李箱备胎盖板等，大多需要安装塑料件、金属件等零部件。安装方式有机械装配、焊接、铆接、缝合、胶黏等。这些组装件或连接件大多属于功能件，因经常受到外力作用，所以要求其安装牢固并具有较长的使用寿命。因此，世界各轿车制造企业对于内饰产品连接件或组装件的安装牢度或使用寿命都有较高的要求，尤其在模拟高温高湿或低温等比较苛刻的条件下，经多次往返试验，仍然能保持一定的强力，由此制定了相应的标准和测试方法。

现有相近的技术产品有电子强力机、刚性测试机和用于粘扣连接件的多功能强力测试机，由于普遍存在着一定的问题和缺点，无法满足试验要求，现具体说明如下。

1、电子强力机

目前，国内外对轿车内饰产品的强力测试普遍使用的是电子强力机，用来针对各种材料测试拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能。其缺点为：

（1）无法做来回往复的疲劳试验，只能做单向实验；

（2）被测样品要求冲切或裁切成规定的尺寸进行测试，由此破坏了轿车内饰产品的完整性，而且不能满足实验标准的要求；

（3）规定只能在常温下进行测试，无法在气候箱内测试；

（4）无法实现轿车内饰产品在模拟装车条件下的测试。

2、刚性测试机

目前，国内外第三方实验室（如易马）有针对汽车内饰产品刚性测试的刚性测试机，该刚性测试机尺寸较大，一般实验要求是将车身运输到刚性测试机前的指定位置，将待测的汽车内饰件安装在车身上，模拟实际装车情况，进行刚性测试。其缺点是：

（1）无法做来回往复的疲劳试验，只能做单向实验；

（2）虽然能模拟装车测试，但由于测试机尺寸较大，无法在气候箱内测试；

（3）测试机价钱较高，达100多万元。

3、粘扣连接件的多功能强力测试机（专利号：ZL201210583623.7）

该粘扣连接件的多功能强力测试机可测试汽车内饰件所用粘扣连接件间和汽车内饰用的两组装件间的剥离、剪切、拉脱等强力，也属于疲劳试验的一种测试机械。其缺点为：

（1）所采用的垂直拉脱伺服直线气缸，只能在常温环境中测试，无法在气候箱内测试，原因是：气压在高低温条件下的一致性难以保证，导致测试数值误差较大。

（2）被测样品要求冲切或裁切成规定的尺寸进行测试，由此破坏了轿车内饰产品的完整性，而且不能满足实验标准的要求；

（3）无法实现轿车内饰产品在模拟装车条件下的测试。

轿车内饰产品的疲劳测试属于非标准测试，是按照各家主机厂的要求进行测试，所以没有标准测试仪器和工装。对于耐疲劳测试，目前还是停留在简单的人工操作水平，尤其在高温高湿和低温条件下，实验环境条件恶劣，严重影响实验操作者的身心健康，而且每次实验的一致性差。被测样品大多要求裁切成小块样品才能进行测试，破坏了轿车内饰产品的完整性，这就不满足实验标准的要求。

各主机厂的轿车内饰产品的疲劳测试，要求在高温高湿、常温和低温三种条件下，对被测样品做实验标准规定次数的疲劳试验，实验中和实验后，评估该被测样品是否有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。由于耐疲劳测试仅采用手工翻折，主机厂并没有对整个试验过程中被测样品的每次拆装力或开合力进行规定，这就遗漏了轿车内饰产品在生产过程中的一项机械化测试项目，不利于提高产品质量。

有鉴于此，该领域技术人员努力研发一种用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试装置，以实现对轿车内饰产品的疲劳测试进行机械化操作，并要求成本相对较低，测试必须准确。

技术实现要素：

本实用新型的任务是提供一种用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机，它能对车辆内饰产品连接件或组装件之间的多次拆装、反复开合进行疲劳测试，还可以测试车辆内饰产品连接件或组装件之间的剥离、拉脱、剪切、扭矩等力学性能，实现了对车辆内饰件的疲劳测试进行机械化操作，且成本相对较低，测试准确性高。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机，它包括底板、立柱、横梁、连接板、测试操作头、电缸、测试物夹具以及控制系统；

所述底板是带有T形槽滑轨的固定底板，固定底板一端部两侧设置立柱，立柱内侧设置T型槽滑轨；两个立柱上部之间安装T型槽滑轨活动横梁，T型槽滑轨活动横梁两端与立柱之间通过圆形调节板和第二连接板相连接，T型槽滑轨活动横梁中间通过第一连接板连接测试操作头；两个立柱下部分别通过第三连接板和半圆形调节板连接固定底板；

所述固定底板表面设置数条T形槽滑轨和一排以上可拆卸的测试物夹具，每排装设数个测试物夹具，测试物夹具通过固定底板T形槽滑轨内的固定底板的内六角螺栓和T型滑动螺母实现沿X轴方向的位置调节并固定在固定底板的所需位置上；

所述测试操作头装有垂直推拉伺服直线电缸、转换轴和传感器，测试操作头的升降杆头端通过转换轴与传感器一端连接，传感器另一端经第一螺钉和螺母与测试操作头连成一体；

所述控制系统包括控制器和控制程序，在控制系统的控制下，测试操作头对于被测试物夹具固定在固定底板上的测试物进行疲劳测试。

所述第一连接板装有第一连接板的内六角螺栓和T型滑动螺母，第一连接板上的T型滑动螺母在T型槽滑轨活动横梁的T型槽滑轨里滑动，同时带动测试操作头沿T型槽滑轨活动横梁来回滑动。

所述圆形调节板装有圆形调节板的内六角螺栓，圆形调节板的内六角螺栓在圆形调节板的弧形槽内转动，同时带动T型槽滑轨活动横梁和与T型槽滑轨活动横梁固定为一体的测试操作头一起转动。

所述第二连接板装有第二连接板的内六角螺栓和T型滑动螺母，第二连接板的内侧与圆形调节板连接，第二连接板的外侧与立柱连接，第二连接板的T型滑动螺母在立柱的T型槽滑轨里滑动，同时带动T型槽滑轨活动横梁沿立柱上下滑动。

所述第三连接板装有沉头螺栓和T型滑动螺母以与立柱固定并与半圆形调节板相连接。

所述半圆形调节板装有半圆形调节板的内六角螺栓，半圆形调节板的内六角螺栓在半圆形调节板的弧形槽内转动，同时带动与半圆形调节板连接的立柱一起转动。

所述半圆形调节板装有调节底部前后移动的内六角螺栓和T型螺母。

所述固定底板的底部设有四个固定底板支撑脚。

本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机是一种用于车辆内饰产品的连接件间的力学测试仪器，也是一种测试轿车用各种连接件间的耐疲劳测试的强力机，尤其针对轿车内饰产品连接件或组装件之间的多次拆装、反复开合等进行强力测试。配合不同的操作测试头，还可以测试轿车内饰产品连接件或组装件之间的剥离、拉脱、剪切、扭矩等力学性能。

本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机具有以下优点：

1、能在高温高湿、常温和低温三种条件下测试。

2、能做来回往复的疲劳试验，并且能实时记录力/时间、变形/时间、位移/时间、应力/时间、应变/时间、力/变形、力/位移、应力/应变等X/Y轴坐标测试曲线图，跟踪整改试验过程中被测样品的每次拆装力或开合力的变化趋势，便于分析和评估产品的使用寿命。

3、与人工操作相比，每次实验的一致性好：即对被测样品施加的力和速度恒定。

4、被测样品无需裁切成小块样品，保留了被测样品的完整性，符合实验标准要求。

5、能在两个角度和三个方向进行调节，灵活多变，能够满足不同姿态的模拟装车测试。

6、自行研发，测试机造价低，仅需2-3万元。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机的结构示意图。

图2是图1所示测试机的平置状态示意图。

图3是图1所示测试机的立置状态示意图。

图4是测试机的测试操作头结构示意图。

图5是测试机立柱的结构示意图。

图6是测试机底板的结构示意图。

图7是测试机对轿车行李箱备胎盖板塑料把手弹簧作耐疲劳测试的示意图。

图8是测试机对轿车行李箱备胎盖板塑料把手开合作耐疲劳测试示意图。

图9是测试机对轿车行李箱衣帽架多次拆装耐久性试验的示意图。

附图标记：

1为垂直推拉伺服直线电缸，2为第一连接板，3为转换轴，4为传感器，5为第一螺钉和螺母，6为第一连接板的内六角螺栓和T型滑动螺母，7为立柱，8为T型槽滑轨活动横梁，9为圆形调节板，10为第二连接板，11为第三连接板，12为第二连接板的内六角螺栓和T型滑动螺母，13为圆形调节板的内六角螺栓，14为第三连接板的沉头螺栓和T型滑动螺母，15为带有T形槽滑轨的固定底板，16为半圆形调节板，17为可拆卸的测试物夹具，18为固定底板支撑脚，19为固定底板的内六角螺栓和T型滑动螺母，20为半圆形调节板的内六角螺栓，21为调节底部前后移动的内六角螺栓和T型螺母，22为测试物。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

参看图1至图6，本实用新型提供一种用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机，它主要由底板、立柱、横梁、连接板、测试操作头、电缸、测试物夹具以及控制系统组成。

底板是带有T形槽滑轨的固定底板15，固定底板15一端部两侧设置立柱7，立柱7内侧设置T型槽滑轨。两个立柱7上部之间安装T型槽滑轨活动横梁8，T型槽滑轨活动横梁8两端与立柱7之间通过圆形调节板9和第二连接板10相连接，T型槽滑轨活动横梁8中间通过第一连接板2连接测试操作头。两个立柱7下部分别通过第三连接板11和半圆形调节板16连接固定底板15。

固定底板15表面设置数条T形槽滑轨和一排以上可拆卸的测试物夹具17，每排装设数个测试物夹具17，测试物夹具17是可拆卸的两种型号的测试物活动固定夹具。测试物夹具17通过固定底板15T形槽滑轨内的固定底板的内六角螺栓和T型滑动螺母19实现沿X轴方向的位置调节并固定在固定底板15的所需位置上。

测试操作头装有垂直推拉伺服直线电缸1、转换轴3和传感器4，测试操作头的升降杆头端通过转换轴3与传感器4一端连接，传感器4另一端经第一螺钉和螺母5与测试操作头连成一体。

如图1中所示，第一连接板2装有第一连接板的内六角螺栓和T型滑动螺母6，第一连接板2上的T型滑动螺母在T型槽滑轨活动横梁8的T型槽滑轨里滑动，同时带动测试操作头沿T型槽滑轨活动横梁8来回滑动。

圆形调节板9装有圆形调节板的内六角螺栓13，圆形调节板的内六角螺栓13在圆形调节板9的弧形槽内转动，同时带动T型槽滑轨活动横梁8和与T型槽滑轨活动横梁8固定为一体的测试操作头一起转动。

第二连接板10装有第二连接板的内六角螺栓和T型滑动螺母12，第二连接板10的内侧与圆形调节板9连接，第二连接板10的外侧与立柱7连接，第二连接板10的T型滑动螺母在立柱7的T型槽滑轨里滑动，同时带动T型槽滑轨活动横梁8沿立柱7上下滑动。

第三连接板11装有沉头螺栓和T型滑动螺母14，以与立柱7固定并与半圆形调节板16相连接。

半圆形调节板16装有半圆形调节板的内六角螺栓20，半圆形调节板的内六角螺栓20在半圆形调节板16的弧形槽内转动，同时带动与半圆形调节板16连接的立柱7一起转动。半圆形调节板16还设置可调节底部前后移动的内六角螺栓和T型螺母21。

固定底板15的底部安置四个固定底板支撑脚18。

本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机的控制系统包括控制器和控制程序，在控制系统的控制下，测试操作头对于被由测试物夹具17固定在固定底板15上的测试物22进行疲劳测试。

如图1、图4、图5和图6所示，本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机在实际制造中可以由控制测试部件（见图4）、调节测试物测试方位部件（图5）、固定测试物部件（图6）组成。

控制测试部件的直线型升降缸采用垂直推拉伺服直线电缸1，其连接部件包括第一连接板2、转换轴3、传感器4、第一螺钉和螺母5，第一连接板2带有四个内六角螺栓和四个T型滑动螺母6。

垂直推拉伺服直线电缸1通过第一连接板2固定在T型槽滑轨活动横梁8上，垂直推拉伺服执行器的升降杆头端通过转换轴3和传感器4一端连接，传感器4的另一端经第一螺钉和螺母5与测试操作头连成一体。

控制测试部件的垂直推拉伺服直线电缸1的额定输出力为1KN，其有效动程为300mm。与垂直推拉伺服直线电缸1相匹配的传感器4的有效值为0~1KN，与垂直推拉伺服直线电缸1相连的第一连接板2上的T型滑动螺母6可在活动横梁8内的T型槽滑轨里滑动，同时带动控制测试部件沿活动横梁8来回滑动，其有效行程是0~800mm。

调节测试物测试方位部件是以带有T型槽滑轨的两根立柱7和一根带有T型槽滑轨的活动横梁8形成的工字型部件为主体，其连接部件由两块圆形调节板9、两块第二连接板10和两块第三连接板11组成。第二连接板10带有四个内六角螺栓和四个T型滑动螺母12。圆形调节板9带有四个内六角螺栓13。第三连接板11带有四个沉头螺栓和四个T型滑动螺母14。

活动横梁8的两端各通过一块圆形调节板9和一块第二连接板10分别垂直固定在两根立柱7上，两根立柱7的底端分别通过一块第三连接板11和一块半圆形调节板16与固定底板15连成一体。

调节测试物测试方位部件的活动横梁8和立柱7均由6060欧标的工业铝型材制成，活动横梁8长度为900mm，立柱7长度为1500mm，分别与活动横梁8两端连接的两个圆形调节板9内的内六角螺栓13可在圆形调节板9的弧形槽内转动，同时带动活动横梁8和与活动横梁8固定为一体的控制测试部件一起转动，其转动角度的可调节范围是0~120°。分别与活动横梁8两端通过角度调节板连接的第二连接板10上的T型滑动螺母12可同时在两根立柱7的T型槽滑轨里滑动，同时带动活动横梁8沿立柱7上下滑动，其有效行程是0~1200mm。两根立柱7的底部分别通过第三连接板11连接在半圆形调节板16上，其和X轴的角度可调节范围是0~180°。

固定测试物部件是以带有T形槽滑轨的固定底板15为主体，其连接部件包括两个半圆形调节板16、可拆卸的测试物夹具17、四个固定底板支撑脚18、若干个内六角螺栓和同等数量的T型滑动螺母19，两个半圆形调节板16各带有三个内六角螺栓20，调节底部前后移动的有四个内六角螺栓和四个T型螺母21。

固定底板15面部其平行于X轴的两侧分别通过一块半圆形调节板16和一块第三连接板11与立柱7连成一体，两根立柱7同时沿X轴方向的位置调节并将两根立柱7固定在固定底板15的所需位置上。测试物夹具17是一种可拆卸的测试物活动固定夹具，固定底板15面部的测试物夹具17通过固定底板15的T形槽滑轨内的T型滑动螺母19实现沿X轴方向的位置调节并固定在固定底板15的所需位置上。固定底板15的底部设有四个固定底板支撑脚18。

固定测试物部件的固定底板15由30150欧标的工业铝型材制成，其尺寸为1000mm×900mm×30mm。分别与固定底板15连接的两块半圆形调节板16内的内六角螺栓20可在半圆形调节板16的弧形槽内转动，同时带动与半圆形调节板16连接的两根立柱7一起转动，其转动角度可调节范围是0~180°。与固定底板15连接的两根立柱7和X轴的角度调节范围是0~180°，其沿X轴方向的有效行程是0~860mm。两根立柱7的底部分别通过第三连接板11连接在半圆形调节板16上，其角度可调节范围是0~180°。测试物夹具17设置在固定底板15上，数量为2~16个。固定底板15的每条T形槽滑轨内安装有四个T型滑动螺母19。

本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机按测试要求作出如下试验：

参看图7，轿车行李箱备胎盖板塑料把手弹簧耐疲劳测试。

实验条件：常温条件下，1000次。

实验要求：实验中和实验后，不允许有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。

将被测行李箱备胎盖板总成件A在铰链处翻折180℃后，平放在固定底板15上，用测试物夹具17将翻折后的被测行李箱备胎盖板总成件A固定在固定底板15上，通过第一螺钉和螺母5将传感器4安装在测试操作头上。通过垂直推拉伺服直线电缸1，带动测试操作头，前进运动，来顶压被测行李箱备胎盖板总成件A的把手上的活动塑料件，当顶压力达到40N时，停止顶压，1s后，通过垂直推拉伺服直线电缸1，带动测试操作头，往回收缩运动，到达设定的位置后，停止。以上动作重复1000次完成后，实验中和实验后，评估该被测样品是否有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。所记录的应力-时间的曲线图，可供客户跟踪整改试验过程中被测样品的每次拆装力或开合力的变化趋势，以分析和评估产品的使用寿命。

参看图8，轿车行李箱备胎盖板塑料把手开合耐疲劳测试。

将本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机转移到气候实验箱内，进行试验。

实验条件：先后经过-20℃（100次）→60℃（100次）→38℃/95%相对（100次）→20℃（700次），共计1000次开合耐疲劳试验。

实验要求：实验中和实验后，不允许有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。

用测试物夹具17将被测行李箱备胎盖板总成件A一条边固定在固定底板15上，然后通过第一螺钉和螺母5将测试操作头的一端安装在传感器4上，其另一端连接在被测行李箱备胎盖板总成件A的把手上，实验开始前，被测行李箱备胎盖板总成件A在固定底板15上处于水平放置状态。

通过垂直推拉伺服直线电缸1，带动测试操作头，拉着被测行李箱备胎盖板总成件A的把手一起，收缩运动，因承受备胎盖板总成件A自身重力的作用，把手被拉开一定的角度。到达预先设定的位置后，停止，该位置使得被测行李箱备胎盖板总成件A被抬起的面与固定底板15成45°夹角。然后，再驱动垂直推拉伺服直线电缸1，前进运动，直到备胎盖板总成件A恢复平放为止，即拉力变为零停止运动。以上运动重复规定的次数。实验中和实验后，评估该被测样品是否有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。所记录的应力-位移的曲线图，可供客户跟踪整改试验过程中被测样品的每次拆装力或开合力的变化趋势，以分析和评估产品的使用寿命。

参看图9，轿车行李箱衣帽架多次拆装耐久性试验。

将本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机转移到气候实验箱内，整个轿车车身也在气候实验箱内，被测行李箱衣帽架B的两侧通过塑料件安装固定在轿车行李箱内，进行试验。

实验条件：①常温状态下，600次拆装；②+80℃，200次拆装；③-30℃，200次拆装。共计1000次拆装耐久性试验。

实验要求：实验中和实验后，不允许有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。

通过第一螺钉和螺母5将测试操作头的一端安装在传感器4上，其另一端用于固定连接被测行李箱衣帽架B，通过垂直推拉伺服直线电缸1，带动测试操作头，拉着被测行李箱衣帽架B一起，收缩运动，将被测行李箱衣帽架B从轿车车身上拆卸，到达预先设定的位置后，停止运动，然后，再驱动垂直推拉伺服直线电缸1，前进运动，将被测行李箱衣帽架B重新安装到轿车车身上，即到达预先设定的位置后，停止运动。以上运动重复规定的次数。实验中和实验后，评估该被测样品是否有异响、磨损、断裂、装配缝隙等视觉和听觉上的变化产生。所记录的应力-位移的曲线图，可供客户跟踪整改试验过程中被测样品的每次拆装力或开合力的变化趋势，以分析和评估产品的使用寿命。

综上所述，本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机可针对轿车内饰产品连接件或组装件之间的多次拆装、反复开合等进行强力测试，配合不同的操作测试头，还可以测试轿车内饰产品连接件或组装件之间的剥离、拉脱、剪切、扭矩等力学性能。

本实用新型的用于机动车辆内饰件的耐疲劳测试机能在高温高湿、常温和低温三种条件下测试；能做来回往复的疲劳试验；与人工操作相比，每次实验的一致性好，对被测样品施加的力和速度恒定；被测样品无需裁切成小块样品，保留了被测样品的完整性，符合实验标准要求；能在两个角度和三个方向进行调节，灵活多变，能够满足不同姿态的模拟装车测试；测试机自行研发，造价低。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本实用新型权利要求的范围内。