CN101403667B - 一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，属于连接件抗弯强度测试领域。本发明包含主体、侧板、底板和配重板四个部分，通过螺栓四部分可以连接成一体。主体中加工有一组互相平行的“]”形槽和一条横向槽，通过“]”形槽的对中作用保证连接样品的尺寸和形状精度，横向槽便于样品的装夹操作和防止焊料粘连夹具。此外，配重板可以保证工艺过程中所需要的压力。本发明一次可以制备多个测试样品。

Description

一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具

技术领域

本发明涉及一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，属于连接件抗弯强度测试领域。

背景技术

近年来材料的连接技术发展迅速，不同的连接工艺已经实现了同类材料和异类材料的连接，特别是陶瓷与陶瓷的连接和陶瓷与金属的连接应用范围逐渐扩大，考虑到连接件的实际服役环境要求，必须对连接件的强度指标进行评价。陶瓷与陶瓷连接件、陶瓷与金属连接件强度评价方式有抗弯强度、抗拉强度和剪切强度三种，其中抗拉强度主要应用在真空电子器件制备领域陶瓷与金属连接强度的评价中，而抗弯强度和剪切强度主要应用在传统结构应用领域中陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属的强度评价中。弯曲强度是表征陶瓷材料性能的一个重要指标，是针对陶瓷的服役环境要求而提出的，在表征陶瓷与陶瓷连接件和陶瓷金属连接件的强度性能中意义重要，而目前连接件抗弯测试没有国家标准，常用的连接件抗弯强度测试借鉴单体陶瓷材料的抗弯强度测试标准“GB/T6569-2006精细陶瓷弯曲强度试验方法”，将连接件按照单一尺寸和形状规则的单体材料考虑，因此需要将连接的两同种或异种材料加工成相同尺寸，相同形状。根据“GB/T6569-2006精细陶瓷弯曲强度试验方法”的要求，测试样品的截面尺寸为：宽度4±0.2mm，高度3±0.2mm，长度随测试方法不同而不同，制备的连接件标准测试样品需要进行端面连接，即在3mmx4mm端面上进行连接，连接过程中需要进行两样品的对中，同时在连接过程中施加一定的压力。

为解决上述问题，需要设计一种专用夹具来保证上述工艺过程的实现。国外资料中提到过相类似一种夹具，它是通过松紧度不同的弹簧从上面夹紧待连接两样品，一端通过重物将力传递到连接样品的轴向，实现两样品之间焊料的夹紧。整个结构复杂，制造成本高。本发明结构简单，对中效果好，具有很强的实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备同种或异种材料连接件标准抗弯强度测试样品的夹具。通过主体上的“]”形纵向槽，将样品定位对中，通过配重板施加连接过程中需要的压力，定位对中的两连接样品宽度大于纵向槽的深度，通过侧板将样品中突出的部分压紧，实现样品的固定。同时主体和侧板上开有的横向槽保证在焊接过程中溢出的焊料不使样品和夹具粘连。整个夹具可以通过螺栓自由组合分解，有利于样品的加入和取出。

本夹具的整体构成如图1所示，包括主体1、侧板2、底板3和配重板4四部分，四部分之间通过螺栓连接，可以方便的拆下和组合。夹具中四部分均采用不锈钢材质制造，主体1中包含8—10个纵向槽，纵向槽5的主要作用是两待连接样品的对中。这一组纵向槽平行排列，中间间隔距离相同，其截面呈“]”形，，纵向槽两边平行，单边开口，相邻两边互相垂直，槽的高度贯穿整个主体的宽度，纵向槽采用线切割加工，要求足够的尺寸精度和位置精度，其中槽相邻两边的垂直度公差为±0.05mm，两平行边的平行度公差为±0.05mm。纵向槽的宽度是待连接样品7的厚度加0.05-0.1mm，留有这个余量即可以保证待连接样品顺利放入槽内，又可以保证对中的精度。在主体的正面、上面和下面分别钻孔攻丝，侧面和下面的螺纹孔9作为与侧板和底板连接用，而上面的螺纹孔10作为配重板的定位孔。在主体纵向中心线上开一具有一定宽度的横向槽6，横向槽的宽度为10-20mm，深度贯穿整个主体的厚度，横向槽的宽度要大于中最外边两个纵向槽的最外边界线之间的距离，这样保证横向槽可以穿过每一个纵向槽，横向槽的作用有两点：1)在连接前，有利于焊料片8摆放在两待连接样品之间的操作；2)防止焊料在工艺工程中熔化而将样品与夹具粘连。主体与底板连接的一面要求磨削加工，保证足够水平度。侧板和底板的作用是样品的固定，其中侧板和底板与待连接样品接触一面要求磨削加工以保证足够的水平度。配重板的作用是提供连接工程中需要的压力，配重板上的定位孔的尺寸大于定位螺栓的直径，这样保证配重板无阻力的直接作用在样品的顶部，配重板与样品直接接触的一面要求磨削加工。

附图说明

图1为本夹具各部件组合三维示意图

图2为本夹具工作原理三维示意图

图中：

1—主体                      2—侧板

3—底板                      4—配重板

5—纵向槽                    6—横向槽

7—样品                      8—焊料

9—连接螺栓孔                10—定位螺栓孔

具体实施方式

下面通过制备陶瓷与陶瓷连接件四点弯曲强度标准测试样品为实施例说明本发明的特点和原理，但本夹具的使用范围不仅仅局限与此，可以扩展到其它连接件的标准弯曲强度测试样品的制备中。

实施例1

根据“GB/T6569-2006精细陶瓷弯曲强度试验方法”的要求，四点弯曲强度测试样品的尺寸要求为：宽度4±0.2mm，高度3±0.2mm，长度≥45mm，使用本夹具制备符合标准要求的样品工序如下：将待连接的陶瓷样品加工成3mmx4mmx25mm条状试样，夹具中纵向槽的宽度设计成3.1mm，深度设计成3.5mm，横向槽宽度为20mm，主体尺寸为120mm(长)x48mm(宽)x15mm(厚)，侧板尺寸为120mmx48mmx5mm，底板尺寸为120mmx20mmx5mm，配重板根据需要压力计算厚度。夹具使用原理如图2所示，首先将底板和主体磨削加工过的两个面用螺栓连接固定，将样品7沿着厚度方向(即3mm端)从开口端放入“]”形槽中下部，将焊料8从横向槽的开口处放入已放入样品的端面上，再将另一要连接样品从“]”形槽的上部开口端放入焊料的上部，完成了样品的摆放，因为槽的宽度为3.1mm，而待连接陶瓷样品的厚度为3mm，两者之间只有0.1mm的间隙，上下两陶瓷样品的对中精度可以满足要求，另外，放入样品的宽度为4mm，而纵向槽的深度为3.5mm，陶瓷样品放入后，约有0.5mm的部分露在纵向槽的外部，待全部陶瓷样品组装完毕，将侧板用螺栓与主体连接固定将侧板通过螺栓与主体连接，力直接作用在样品上，可以保证样品的固定。两陶瓷样品加上焊料的高度大于50mm，上面的陶瓷样品露出主体的顶部，配重板可以将重力直接作用在样品的端面，从而保证连接时需要的压力。这样完成了样品的装夹过程。

通过此夹具的对中和加压作用，可以制备出符合抗弯强度测试要求的标准样品，而且一次可以制备多个样品，满足了质量和效率的需求。

Claims (9)

1.一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于包括主体(1)、侧板(2)、底板(3)和配重板(4)，四部分通过螺栓连接成一个整体；

主体、侧板、底板和配重板的长度相同，主体和侧板的宽度相同，配重板和底板宽度相同，配重板和底板的宽度是主体和侧板厚度之和；

主体在纵向平行分布一组彼此间距相等的开口槽，开口槽高度与主体宽度相同，主体宽度为待连接两样品高度之和减去3-5mm；

主体纵向中心的位置开有横向槽，横向槽的长度小于主体的长度，但大于最外边两个开口槽最外边界的距离；

侧板纵向中心的位置开有横向槽，尺寸和形状与主体上横向槽相同。

2.按权利要求1所述一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于主体、侧板、底板和配重板用螺栓连接成一体后是一个规则的长方体。

3.按照权利要求1所述一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于侧板的宽度为待连接两样品高度之和减去3-5mm。

4.按权利要求1所述的一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于主体中横向槽的宽度是10-20mm，深度贯通整个主体的厚度。

5.按权利要求1所述的一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于一组开口槽互相平行，间距相等，开口槽之间的间距为20-30mm之间。

6.按权利要求1所述的一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于主体中一组开口槽的截面形状和尺寸完全相同。

7.按权利要求1所述的一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于主体中一组开口槽的数量是8-10个。

8.权利要求5所述的一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于主体开口槽的截面形状为规则的“]”形，开口槽宽度方向两个边平行，相邻两组边互相垂直，垂直两组边的垂直度公差为±0.05mm，平行边的平行度公差为±0.05mm，单边开口。

9.按权利要求5所述的一种用于制备连接件标准抗弯强度测试样品的夹具，其特征在于主体开口槽的尺寸中宽度为待连接样品厚度加上0.05-0.1mm，深度是封接样品宽度减去0.5-1mm。

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