CN101113944B - 一种薄板预紧定位夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种薄板预紧定位夹紧装置，属于机械、汽车制造技术领域。主要包括有基底(1)、夹紧块(2)、定位块(3)、预紧滑块(4)、紧固螺栓(5)、紧固螺母(6)、预紧弹簧(9)、预紧螺钉(10)。在基底(1)上安装定位块(3)，定位块(3)为两点定位结构。在预紧弹簧(9)的作用力下，预紧螺钉(10)带动预紧滑块(4)使试件定位于基底(1)上。在紧固螺母(6)的作用下，紧固螺栓(5)带动夹紧块(2)夹紧试件。基底(1)下端设置有凸台夹持端，能够方便地装夹在试验机上，试验过程中无需从试验机上拆卸夹具。本发明能够使点焊试样在多次装夹中均保持相同的夹持位置，并实现对试样的夹持。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄板预紧定位夹紧装置，用于在单向拉-剪疲劳加载试验中对点焊疲劳试样进行定位并夹紧。属于机械、汽车制造技术领域。
技术背景
电阻点焊具有成本低、效率高、操作简单等优点，非常适合于大批量生产，在现代工业特别是汽车工业中得到了广泛的应用。由于现代汽车越来越朝着高强度和高可靠性、重量轻、节省燃料的方向发展，所以越来越多地采用较薄的高强钢板，点焊接头的刚度由于板变薄而下降，使其疲劳强度减弱。因此技术人员在设计中应把焊点的疲劳性能作为汽车安全可靠性的一项重要参数，需要对点焊试样进行循环加载疲劳性能评价。
疲劳测试中对点焊试样多采用单轴循环加载。随着科学技术的发展，国内外出现了通过测量点焊结构的动态响应来进行疲劳测试的方法。而每个试样的疲劳测试和动态响应测试是交替进行的，在疲劳测试过程中就需要进行多次装卸试样。实际情况中，每次装夹试样不能保证按照第一次夹紧的位置固定，使试样在后续的受力情况发生变化，影响疲劳测试的可信度。因此，需要对点焊试样进行定位校准。薄板结构定位在国内外一直是研究的热点和难点。目前，国内外有通过螺栓带动弯形夹头夹持其它试样的夹具，但对于薄板试样不能限制试样在板平面内的转动(即沿宽度方向及加载方向定位)，并且国内外还没有出现用于点焊拉剪试样沿宽度方向或加载方向定位夹紧的专用夹具。因此，此发明对此类研究提供一种薄板准确定位夹紧装置。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种薄板预紧定位夹紧装置，保证使点焊试样能够在多次装夹中保持相同的位置，并实现对试样的夹持。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。主要包括有基座1、夹紧块2、“L”型的定位块3、预紧滑块4、紧固螺栓5和紧固螺母6；其中，在基座1的上表面设置有与基座1连为一体的固定夹头a，在固定夹头a的右侧设置有预紧滑块4，预紧螺钉10按从右向左的方向依次穿过预紧滑块4和固定夹头a并使预紧滑块4能够沿着预紧螺钉10的外表面左右滑动，预紧螺钉10能通过设置在预紧螺钉10左端的螺母14使预紧滑块4的左端面与固定夹头a的右端面相接触；在固定夹头a下方的基座1上沿预紧螺钉10的轴向设置有一通孔，紧固螺栓5按从右向左的方向依次穿过夹紧块2和该通孔，紧固螺栓5与夹紧块2固定连接并能带动夹紧块2沿着左右方向移动，通过设置在紧固螺栓5左端的紧固螺母6能够使夹紧块2的左端面与预紧滑块4的右端面相接触；在固定夹头a的前端面设置有“L”型的定位块3，定位块3的一个内侧面与固定夹头a的前端面通过螺钉13相连接，设置在另一个侧面上的豁口c沿预紧螺母10的径向穿过预紧螺钉10并使该侧面与固定夹头a的右端面相接触。
在固定夹头a右端面与预紧滑块4左端面相接触位置正下方的基座1的上表面上设置有用于放置试样的凹槽b。
在夹紧块2和基座1之间部分的紧固螺栓5的外表面由左向右依次套有防松弹簧8和套筒7。
所述的预紧滑块4的左右两个端面上都设置有网纹滚花结构。
所述的夹紧块2的左端面上都设置有网纹滚花结构。
在预紧螺钉10的外表面设置有预紧弹簧9。
使用本装置夹持试样时，过程如下：基底1的下表面的凸台直接夹持于试验机下夹头上，装夹时无需定位且试验过程中无需卸下所述夹具。点焊试样装夹前，逆时针旋转紧固螺母6，在防松弹簧8的弹力作用下，使夹紧块2沿紧固螺栓5的轴线向右滑动，远离预紧滑块4的夹紧面。其中，套筒7可使防松弹簧8的弹力均匀作用于夹紧块2。再沿夹紧方向反向推动螺母14，可卸载预紧弹簧9通过预紧螺钉10对预紧滑块4施加的弹力，从而使预紧滑块4的夹持面与基底1上的固定夹头a的夹持面分离。放入试样并通过定位块3、固定夹头a的右端面即夹持面、基座1上表面上的凹槽底面和预紧滑块4的左端面定位试样。定位好试样后，停止推动螺母14，通过预紧弹簧9的弹力使试样以较小的力定位夹持于基底1上。最后，顺时针拧动紧固螺母6，通过紧固螺栓5带动夹紧块3可夹紧试样。升高试验机的下夹头，使已装夹好的夹具体靠近试验机上夹头，缓慢上升试验机下夹头，直至适当夹持长度时停止，使上夹头夹紧试样。
本夹具为单端定位夹紧结构，点焊试样夹持于基座和预紧滑块之间。此夹具对试样的定位靠定位块3的位于豁口两侧的两个侧面(两个定位点，限制前后方向及绕一个水平方向旋转)、基座1的固定夹头a的右端面(三个定位点，限制左右方向及绕一个水平方向和一个垂直方向的旋转)、基座1上表面上的凹槽的底面(一个定位点，限制上下方向)实现对试样的六点定位。
通过预紧方式使定位好的试样装夹于此夹具上，这样的设计能保证多次装夹过程中试样夹持的部位完全相同。保证试样受力情况始终为试验机加载方向，不出现与加载方向成一定角度的多轴加载情况。
本发明的优点：1)结构较简单、紧凑、实用，无需从试验机上取下夹具即可更换试样，操作简便；2)基底1可通过下表面上的凸台直接装夹于试验机上，无需定位，也无需在多次重复试验时，从试验机上取下本装置；3)本发明能够限制薄板试件在板平面内的转动，实现了对薄板试件的定位；4)由于在夹紧试样前采用对定位好的试样预先夹紧方式，使试样的六点定位更准确、快捷；5)对不同宽度试样，可仅更换结构比较简单的预紧滑块4和定位块3，无需更换较复杂的基座1。
附图说明
图1.完整夹具示意图(夹有试样)
图2.夹具体的结构示意图
图3.单点点焊试样示意图
图中：1、基座，2、夹紧块，3、定位块，4、预紧滑块，5、紧固螺栓，6、紧固螺母，7、套筒，8、防松弹簧，9、预紧弹簧，10、预紧螺钉，11、销钉，12、垫片，13、螺钉，14、螺母，15、点焊试样。
具体实施方式
下面结合图1～图3具体说明本发明的实施例。
如图1所示，本实施例主要包括有基座1、夹紧块2、“L”型的定位块3、预紧滑块4、紧固螺栓5和紧固螺母6。其中，在基座1的上表面设置有与基座1连为一体的固定夹头a，在固定夹头a的右侧设置有预紧滑块4，预紧螺钉10按从右向左的方向依次穿过预紧滑块4和固定夹头a并使预紧滑块4能够沿着预紧螺钉10的外表面左右滑动，预紧螺钉10能通过设置在预紧螺钉10左端的螺母14使预紧滑块4的左端面与固定夹头a的右端面相接触。在固定夹头a下方的基座1上沿预紧螺钉10的轴向设置有一通孔，紧固螺栓5按从右向左的方向依次穿过夹紧块2和该通孔，通过销钉11使紧固螺栓5与夹紧块2固定连接，紧固螺栓5带动夹紧块2沿着左右方向移动，通过设置在紧固螺栓5左端的垫片12、紧固螺母6能够使夹紧块2的左端面与预紧滑块4的右端面相接触。在固定夹头a的前端面设置有“L”型的定位块3，定位块3的一个内侧面与固定夹头a的前端面通过螺钉13相连接，设置在另一个侧面上的豁口c沿预紧螺母10的径向穿过预紧螺钉10并使该侧面与固定夹头a的右端面相接触。
在固定夹头a右端面与预紧滑块4左端面相接触位置正下方的基座1的上表面上设置有用于放置试样的凹槽b。
在夹紧块2和基座1之间部分的紧固螺栓5的外表面由左向右依次套有防松弹簧8和套筒7。
此夹具的预紧结构为预紧弹簧9。预紧弹簧9通过预紧螺钉10施力于预紧滑块4，使预紧滑块4的凸台夹持面始终与基底1的夹持面接触。
此夹具的预紧滑块4为双面网纹滚花结构。预紧滑块4的凸台上表面为试样夹持端。
此夹具的夹紧结构为带有网纹滚花夹紧面的夹紧块2，当旋扭紧固螺母6时，紧固螺栓5带动夹紧块2夹紧试件。
Claims (5)
1.一种薄板预紧定位夹紧装置，其特征在于：主要包括有基座(1)、夹紧块(2)、“L”型的定位块(3)、预紧滑块(4)、紧固螺栓(5)和紧固螺母(6)；其中，在基座(1)的上表面设置有与基座(1)连为一体的固定夹头(a)，在固定夹头(a)的右侧设置有预紧滑块(4)，预紧螺钉(10)按从右向左的方向依次穿过预紧滑块(4)和固定夹头(a)并使预紧滑块(4)能够沿着预紧螺钉(10)的外表面左右滑动，预紧螺钉(10)能通过设置在预紧螺钉(10)左端的螺母(14)使预紧滑块(4)的左端面与固定夹头(a)的右端面相接触，在固定夹头(a)右端面与预紧滑块(4)左端面相接触位置正下方的基座(1)的上表面上设置有用于放置试样的凹槽(b)；在固定夹头(a)下方的基座(1)上沿预紧螺钉(10)的轴向设置有一通孔，紧固螺栓(5)按从右向左的方向依次穿过夹紧块(2)和该通孔，紧固螺栓(5)与夹紧块(2)固定连接并能带动夹紧块(2)沿着左右方向移动，通过设置在紧固螺栓(5)左端的紧固螺母(6)能够使夹紧块(2)的左端面与预紧滑块(4)的右端面相接触；在固定夹头(a)的前端面设置有“L”型的定位块(3)，定位块(3)的一个侧面与固定夹头(a)的前端面通过螺钉(13)相连接，设置在另一个侧面上的豁口(c)沿预紧螺钉(10)的径向穿过预紧螺钉(10)并使该侧面与固定夹头(a)的右端面相接触。
2.根据权利要求1所述的一种薄板预紧定位夹紧装置，其特征在于：在夹紧块(2)和基座(1)之间部分的紧固螺栓(5)的外表面由左向右依次套有防松弹簧(8)和套筒(7)。
3.根据权利要求1所述的一种薄板预紧定位夹紧装置，其特征在于：所述的预紧滑块(4)的左右两个端面上都设置有网纹滚花结构。
4.根据权利要求1所述的一种薄板预紧定位夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧块(2)的左端面上都设置有网纹滚花结构。
5.根据权利要求1所述的一种薄板预紧定位夹紧装置，其特征在于：在预紧螺钉(10)的外表面设置有预紧弹簧(9)。
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