一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置的制作方法

1.本发明涉及复合材料拉伸测试技术领域，尤其是涉及一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置。


背景技术：

2.使用胶粘剂对材料进行粘接时能使材料受力均匀，大大减少螺栓连接、铆接等传统方法造成的应力集中，减小了对连接材料的损坏，并且施工工艺简单，有利于提高工作效率，已广泛应用于航空航天、轨道交通、电子电力等领域。
3.在航空航天方面，胶粘剂的拉伸性能是评价其粘接强度的重要指标之一，特别是在金属结构件与外层复合材料线膨胀系数不完全匹配时，胶粘剂粘接的拉伸性能对产品稳定性具有重要影响，目前对胶粘剂的评价主要是拉伸剪切强度的评价，对拉伸性能评价较少；并且在拉伸性能评价方面，主要是铝对铝或者钢对钢的粘接性能评价，缺乏铝/钢对复合材料、铝/钢对橡胶的粘接性能评价，而铝/钢对复合材料、铝/钢对橡胶的粘接性能更能客观、真实的评价产品的粘接性能，本领域的研究甚少。
4.因此，针对上述问题本发明急需提供一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，通过结构胶粘剂拉伸强度制样装置的结构设计以解决现有技术中存在的现有的对铝/钢对复合材料、铝/钢对橡胶的粘接性能评价少的问题。
6.本发明提供的一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，包括上粘结板和下粘结板，上粘结板上方设有上提拉杆，上提拉杆上方设有上提拉头；下粘结板下方设有下提拉杆，下提拉杆下方设有下提拉头；还包括上定位板和下定位板，上定位板上设有上提拉头穿孔，下定位板上设有下提拉头穿孔；上定位板和下定位板的周向均间隔设置有凹槽，各凹槽内嵌设有侧定位板；各侧定位板分别与上定位板和下定位板可拆卸连接。
7.优选地，上定位板上间隔布设有第一定位孔，下定位板设有与第一定位孔上、下对应的第二定位孔，第一定位孔和第二定位孔内穿装有定位螺杆。
8.优选地，上定位板和下定位板上均间隔布设有反顶孔。
9.优选地，下定位板下方设有支撑腿。
10.优选地，上定位板、下定位板和侧定位板的材质均为钢。
11.优选地，上粘结板和下粘结板的材质均为铝、铝合金或钢中的任意一种。
12.优选地，上粘结板材质为铝，下粘结板的材质为钢；或上粘结板和下粘结板的材质均为铝；或上粘结板和下粘结板的材质均为钢。
13.优选地，上粘结板和下粘结板均为四方形、圆形或三角形中的任意一种。
14.优选地，上粘结板和下粘结板的形状均为正方形，边长为80cm。
15.优选地，上粘结板、上提拉杆和上提拉头焊接为一体；下粘结板、下提拉杆和下提拉头焊接为一体。
16.本发明提供的一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置与现有技术相比具有以下进步： 1、本发明提供了一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，不仅保证了铝/胶粘剂/铝、钢/胶粘剂/钢拉伸试件的同轴度，同时可以保证铝/复合材料/钢、铝/橡胶/钢的拉伸试件同轴度,特别是可以防止复合材料和橡胶与拉伸试件共固化过程中的滑动错位问题，保证拉伸试件整体的同轴度；通过结构胶粘剂拉伸强度制样装置的四周定位装置对拉伸试件进行定位，确保了拉伸试件的同轴度，通过四周的定位装置，通过设置顶出装置，能够保证拉伸试件的顺利脱模。
17.2、本发明提供了一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，并且在拉伸性能评价方面，铝/钢对复合材料、铝/钢对橡胶的粘接性能评价，更能客观、真实的评价产品的粘接性能。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图 1为本发明中所述结构胶粘剂拉伸强度制样装置的结构示意图（立体图）；图2为本发明中所述结构胶粘剂拉伸强度制样装置的上拉伸试件的结构示意图（主视图）；图3为本发明中所述结构胶粘剂拉伸强度制样装置的下拉伸试件的结构示意图（主视图）；图4为本发明中所述结构胶粘剂拉伸强度制样装置的结构示意图(剖视图)附图标记说明：1、上拉伸试件，101、上提拉头，102、上提拉杆，103、上粘结板，2、下拉伸试件，201、下提拉头，202、下提拉杆，203、下提拉杆，3、上定位板，4、侧定位板，5、胶粘剂胶层，7、第二定位孔， 8、下定位板，9、上提拉头穿孔，10、第一定位孔，11、反顶孔，12、第二安装孔，13、支撑腿。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.实施例一如图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供了一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，包括上粘结板103和下粘结板203，上粘结板103上方设有上提拉杆102，上提拉杆102上方设有上提拉头101，组成为上拉伸试件1；下粘结板203下方设有下提拉杆202，下提拉杆202下方设有下提拉头201，组成为下拉伸试件2；还包括上定位板3和下定位板8，上定位板3上设有上提拉头穿孔9，下定位板8上设有下提拉头穿孔；上拉伸试件1的上提拉头101穿过上提拉头穿孔9，下拉伸试件2的下提拉头201穿过下提拉头穿孔；上定位板3和下定位板8的周向均间隔设置有凹槽，各凹槽内嵌设有侧定位板4；侧定位板4上间隔布设有第二安装孔12，第二安装孔12内设有可拆卸螺栓，侧定位板4和下粘结板203通过可拆卸螺栓旋转固定，上粘结板103和下粘结板203相对设置；侧定位板4、上定位板3、下定位板8和下粘结板203可拆卸连接。
24.将各部件固定后，可以防止复合材料和橡胶粘结剂与拉伸试件共固化过程中的滑动错位问题，保证拉伸试件整体的同轴度；通过结构胶粘剂拉伸强度制样装置的四周定位装置对拉伸试件进行定位，确保了拉伸试件的同轴度，通过四周的定位装置。
25.上定位板3上间隔布设有第一定位孔10，第一定位孔10内设有可拆卸螺栓，下定位板8设有与第一定位孔10上、下对应的第二定位孔7，第一定位孔10和第二定位孔7内穿装有定位螺杆，上定位板3和下定位板8通过可拆卸螺栓固定；上定位板3、下定位板8和侧定位板4的材质均为钢；上拉伸试件1的上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101的材质为铝，下拉伸试件2的下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201的材质为钢。
26.上粘结板103和下粘结板203的形状均为正方形，边长为80cm。
27.上定位板3和下定位板8上均间隔布设有反顶孔11，脱模时通过反顶孔11进行推出拉伸试件，下定位板8下方设有四个支撑腿13，通过设置顶出装置，能够保证拉伸试件的顺利脱模。
28.上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101焊接为一个整体，组成上拉伸试件1；下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201焊接为一个整体，组成下拉伸试件2。
29.如图4所示，对粘接性能评价时，上粘结板103和下粘结板203之间设有胶粘剂胶层5，胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层，上粘结板103、下粘结板203和胶粘剂胶层5压合为一个整体，用螺栓将各部件固定，使用力矩扳手使每个螺栓保持相同的压力，保持上拉伸试件1和下拉伸试件2四周受力均一，上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5粘接固化完成后，拧开螺栓，拆除各零部件，此时的上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5为一个整体，称为总拉伸试件，取出总拉伸试件，若无法取出，则通过反顶孔11进行顶出，取出的总拉伸试件放置于拉伸测试仪器上，用于测试铝/胶粘剂胶层/钢的粘接性能评价。
30.实施例二
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供了一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，包括上粘结板103和下粘结板203，上粘结板103上方设有上提拉杆102，上提拉杆102上方设有上提拉头101，组成为上拉伸试件1；下粘结板203下方设有下提拉杆202，下提拉杆202下方设有下提拉头201，组成为下拉伸试件2；还包括上定位板3和下定位板8，上定位板3上设有上提拉头穿孔9，下定位板8上设有下提拉头穿孔；上拉伸试件1的上提拉头101穿过上提拉头穿孔9，下拉伸试件2的下提拉头201穿过下提拉头穿孔；上定位板3和下定位板8的周向均间隔设置有凹槽，各凹槽内嵌设有侧定位板4；侧定位板4上间隔布设有第二安装孔12，第二安装孔12内设有可拆卸螺栓，侧定位板4和下粘结板203通过可拆卸螺栓旋转固定，上粘结板103和下粘结板203相对设置；侧定位板4、上定位板3、下定位板8和下粘结板203可拆卸连接。
31.将各部件固定后，可以防止橡胶粘结剂与拉伸试件共固化过程中的滑动错位问题，保证拉伸试件整体的同轴度；通过结构胶粘剂拉伸强度制样装置的四周定位装置对拉伸试件进行定位，确保了拉伸试件的同轴度，通过四周的定位装置。
32.上定位板3上间隔布设有第一定位孔10，第一定位孔10内设有可拆卸螺栓，下定位板8设有与第一定位孔10上、下对应的第二定位孔7，第一定位孔10和第二定位孔7内穿装有定位螺杆，上定位板3和下定位板8通过可拆卸螺栓固定；上定位板3、下定位板8和侧定位板4的材质均为钢；上拉伸试件1的上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101的材质均为铝，下拉伸试件2的下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201的材质均为铝。
33.上粘结板103和下粘结板203的形状均为正方形，边长为80cm。
34.上定位板3和下定位板8上均间隔布设有反顶孔11，脱模时通过反顶孔11进行推出拉伸试件，下定位板8下方设有四个支撑腿13，通过设置顶出装置，能够保证拉伸试件的顺利脱模。
35.上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101焊接为一个整体，组成上拉伸试件1；下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201焊接为一个整体，组成下拉伸试件2。
36.如图4所示，对粘接性能评价时，上粘结板103和下粘结板203之间设有胶粘剂胶层5，胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层，上粘结板103、下粘结板203和胶粘剂胶层5压合为一个整体，用螺栓将各部件固定，使用力矩扳手使每个螺栓保持相同的压力，保持上拉伸试件1和下拉伸试件2四周受力均一，上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5粘接固化完成后，拧开螺栓，拆除各零部件，此时的上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5为一个整体，称为总拉伸试件，取出总拉伸试件，若无法取出，则通过反顶孔11进行顶出，取出的总拉伸试件放置于拉伸测试仪器上，用于测试铝/胶粘剂胶层/铝的粘接性能评价。
37.本实施例与实施例一的区别在于：实施例一的上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为铝，上粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层；本实施例中上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为钢，上粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层，实现采用相同的金属材料的拉伸试件与胶粘剂胶层和不同金属材料的拉伸试件与胶粘剂胶层之间的粘接性能评价。
38.实施例三如图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供了一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，包括上粘结板103和下粘结板203，上粘结板103上方设有上提拉杆102，上提拉杆102上方设有上提拉头101，组成为上拉伸试件1；下粘结板203下方设有下提拉杆202，下提拉杆202下方设有下提拉头201，组成为下拉伸试件2；还包括上定位板3和下定位板8，上定位板3上设有上提拉头穿孔9，下定位板8上设有下提拉头穿孔；上拉伸试件1的上提拉头101穿过上提拉头穿孔9，下拉伸试件2的下提拉头201穿过下提拉头穿孔；上定位板3和下定位板8的周向均间隔设置有凹槽，各凹槽内嵌设有侧定位板4；侧定位板4上间隔布设有第二安装孔12，第二安装孔12内设有可拆卸螺栓，侧定位板4和下粘结板203通过可拆卸螺栓旋转固定，上粘结板103和下粘结板203相对设置；侧定位板4、上定位板3、下定位板8和下粘结板203可拆卸连接。
39.将各部件固定后，可以防止复合材料和橡胶粘结剂与拉伸试件共固化过程中的滑动错位问题，保证拉伸试件整体的同轴度；通过结构胶粘剂拉伸强度制样装置的四周定位装置对拉伸试件进行定位，确保了拉伸试件的同轴度，通过四周的定位装置。
40.上定位板3上间隔布设有第一定位孔10，第一定位孔10内设有可拆卸螺栓，下定位板8设有与第一定位孔10上、下对应的第二定位孔7，第一定位孔10和第二定位孔7内穿装有定位螺杆，上定位板3和下定位板8通过可拆卸螺栓固定；上定位板3、下定位板8和侧定位板4的材质均为钢；上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101的材质为铝，下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201的材质为钢。
41.上粘结板103和下粘结板203的形状均为正方形，边长为80cm。
42.上定位板3和下定位板8上均间隔布设有反顶孔11，脱模时通过反顶孔11进行推出拉伸试件，下定位板8下方设有四个支撑腿13，通过设置顶出装置，能够保证拉伸试件的顺利脱模。
43.上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101焊接为一个整体，组成上拉伸试件1；下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201焊接为一个整体，组成下拉伸试件2。
44.如图4所示，上粘结板103和下粘结板203之间为胶粘剂胶层5，胶粘剂胶层5为粘结剂/复合材料/粘结剂的复合层，上粘结板103、下粘结板203和胶粘剂胶层5压合为一个整体，用螺栓将各部件固定，使用力矩扳手使每个螺栓保持相同的压力，保持上拉伸试件1和下拉伸试件2四周受力均一，上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5粘接固化完成后，拧开螺栓，拆除各零部件，此时的上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5为一个整体，称为总拉伸试件，取出总拉伸试件，若无法取出，则通过反顶孔11进行顶出，取出的总拉伸试件放置于拉伸测试仪器上，用于测试铝/胶粘剂胶层/钢的粘接性能评价。
45.本实施例与实施例二的区别在于：实施例二的上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为钢，上粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层；本实施例中上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为钢，上粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5为粘结剂/复合材料/粘结剂的复合层，实现在均采用不同金属材料的拉伸试件时，在拉伸试件之间设置不同胶粘剂胶层的粘接性能评价。
46.实施例四如图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供了一种结构胶粘剂拉伸强度制样装置，包
括上粘结板103和下粘结板203，上粘结板103上方设有上提拉杆102，上提拉杆102上方设有上提拉头101，组成为上拉伸试件1；下粘结板203下方设有下提拉杆202，下提拉杆202下方设有下提拉头201，组成为下拉伸试件2；还包括上定位板3和下定位板8，上定位板3上设有上提拉头穿孔9，下定位板8上设有下提拉头穿孔；上拉伸试件1的上提拉头101穿过上提拉头穿孔9，下拉伸试件2的下提拉头201穿过下提拉头穿孔；上定位板3和下定位板8的周向均间隔设置有凹槽，各凹槽内嵌设有侧定位板4；侧定位板4上间隔布设有第二安装孔12，第二安装孔12内设有可拆卸螺栓，侧定位板4和下粘结板203通过可拆卸螺栓旋转固定，上粘结板103和下粘结板203相对设置；侧定位板4、上定位板3、下定位板8和下粘结板203可拆卸连接。
47.将各部件固定后，可以防止复合材料和橡胶粘结剂与拉伸试件共固化过程中的滑动错位问题，保证拉伸试件整体的同轴度；通过结构胶粘剂拉伸强度制样装置的四周定位装置对拉伸试件进行定位，确保了拉伸试件的同轴度，通过四周的定位装置。
48.上定位板3上间隔布设有第一定位孔10，第一定位孔10内设有可拆卸螺栓，下定位板8设有与第一定位孔10上、下对应的第二定位孔7，第一定位孔10和第二定位孔7内穿装有定位螺杆，上定位板3和下定位板8通过可拆卸螺栓固定；上定位板3、下定位板8和侧定位板4的材质均为钢；上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101的材质为钢，下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201的材质为钢。
49.上粘结板103和下粘结板203的形状均为正方形，边长为80cm，在一些实施例中上粘结板和下粘结板的形状也可以选择圆形或者三角形，此处为本领域公知常识，不再赘述。
50.上定位板3和下定位板8上均间隔布设有反顶孔11，脱模时通过反顶孔11进行推出拉伸试件，下定位板8下方设有四个支撑腿13，通过设置顶出装置，能够保证拉伸试件的顺利脱模。
51.上粘结板103、上提拉杆102和上提拉头101焊接为一个整体，组成上拉伸试件1；下粘结板203、下提拉杆202和下提拉头201焊接为一个整体，组成下拉伸试件2。
52.如图4所示，上粘结板103和下粘结板203之间为胶粘剂胶层5，胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层，上粘结板103、下粘结板203和胶粘剂胶层5压合为一个整体，用螺栓将各部件固定，使用力矩扳手使每个螺栓保持相同的压力，保持上拉伸试件1和下拉伸试件2四周受力均一，上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5粘接固化完成后，拧开螺栓，拆除各零部件，此时的上拉伸试件1、下拉伸试件2和胶粘剂胶层5为一个整体，称为总拉伸试件，取出总拉伸试件，若无法取出，则通过反顶孔11进行顶出，取出的总拉伸试件放置于拉伸测试仪器上，用于测试铝/胶粘剂胶层/钢的粘接性能评价。
53.本实施例与实施例三的区别在于：实施例二的上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为钢，上粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层；本实施例中上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为钢，上粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5为粘结剂/复合材料/粘结剂的复合层，实现在均采用不同金属材料的拉伸试件之间设置不同胶粘剂胶层的粘接性能评价。
54.本实施例与实施例一、实施例二的区别在于：实施例一的上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为铝，实施例二的上拉伸试件1的材质为铝，下拉伸试件2的材质为钢，而本实施例中的上拉伸试件1的材质为钢，下拉伸试件2的材质为钢，三个实施例中的上
粘结板103和下粘结板203之间的胶粘剂胶层5均为胶粘剂/生橡胶片/胶粘剂的复合层，实现在采用铝对铝拉伸试件、铝对钢拉伸试件、钢对钢拉伸试件之间设置相同胶粘剂胶层5粘接性能测试评价。
55.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。