CN101451947A - 球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备，所述电触头包括钉头和钉脚，所述钉头上部为工作层，所述钉头下部和钉脚为基层，所述设备为一夹具，包括上夹具体和下夹具体；所述上夹具体具有一环形夹持部，该环形夹持部与所述电触头的接触面具有和所述钉头的基层部分相同的圆弧状轮廓；所述下夹具体具有一接触部，该接触部具有和所述钉头的工作层部分相同的圆弧状轮廓。本发明还公开了上述设备测量球面型铆钉电触头轴向结合强度的方法。本发明可以定量地评估球面型铆钉电触头承受轴向冲击载荷情形下的轴向结合强度(抗拉强度)。

Description

球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备及其方法
技术领域
本发明涉及一种复层电触头结合强度的测量设备及其方法。
背景技术
电触头一般用于各种开关、连接器、继电器、电位器等电子器件的触点部件，目前通常采用多层金属复合工艺制造电触头，故称复层电触头。复层电触头从层数上可以分为两层或三层，从形状上可以分为铆钉型或平面型。铆钉型复层电触头又包括平面型铆钉电触头和球面型铆钉电触头。
中华人民共和国机械行业标准JB/T 7092-2008《银基复层电触头基本性能测量方法》公开了两种铆钉型复层电触头结合强度的测量方法，一是压扁法(请参见该标准第4节)，二是热处理法(请参见该标准附录B)。该标准的附录A还公开了一种上述压扁法的专用测量夹具。
上述两种方法所评估的内容事实上是铆钉型复层电触头承受径向载荷作用下的径向结合强度(剪切强度)。而复层电触头在使用过程中，还会承受轴向的冲击载荷的作用，现有方法无法测量铆钉型复层电触头在轴向冲击载荷作用下的的轴向结合强度(抗拉强度)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种球面型铆钉电触头的轴向结合强度(抗拉强度)的测量方法。为此，本发明还要提供一种专用于该方法的测量设备。
为解决上述技术问题，本发明球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备，所述电触头包括钉头和钉脚，所述钉头上部为工作层，所述钉头下部和钉脚为基层，所述设备为一夹具，包括上夹具体和下夹具体；
所述上夹具体具有一环形夹持部，该环形夹持部与所述电触头的接触面具有和所述钉头的基层部分相同的圆弧状轮廓；
所述下夹具体具有一接触部，该接触部具有和所述钉头的工作层部分相同的圆弧状轮廓。
上述设备测量球面型铆钉电触头轴向结合强度的方法包括如下步骤：
第1步，制备所述夹具；
第2步，固定所述夹具，将所述环形夹持部夹紧所述钉头的基层部分，然后所述上夹具及所述电触头下移，将所述钉头的工作层部分通过化学粘结剂粘结在所述接触部上；
第3步，所述上夹具沿所述电触头的轴向向远离所述下夹具的一侧施加均匀变大的载荷，直至所述电触头的工作层和基层分离，记录所述电触头的工作层和基层分离时的载荷值；
第4步，根据应力-应变公式，计算所述电触头的轴向结合强度。
本发明可以定量地评估球面型铆钉电触头承受轴向冲击载荷情形下的轴向结合强度(抗拉强度)，从而有效评估球面型铆钉电触头结构设计方案的正确性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1是球面型铆钉电触头的剖面示意图；
图2是本发明所述测量设备的剖面示意图；
图3是图2中A部分的放大示意图；
图4是本发明所述测量设备的立体示意图。
图中附图标记为：10-球面型铆钉电触头；11-钉头；12-钉脚；13-工作层；14-基层；20-夹具；21-上夹具体；211-环形夹持部；211a-环形夹持部与电触头的接触面；22-下夹具体；221-接触部；23-底座.
具体实施方式
请参阅图1，球面型铆钉电触头10包括钉头11和钉脚12，钉头11上部为工作层13，钉头11下部和钉脚12为基层14。
请参阅图2、图3和图4，本发明球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备为一夹具20，包括上夹具体21和下夹具体22。通常还可以设置一底座23，将下夹具体22固定于底座23上。上夹具体21具有一环形夹持部211，该环形夹持部211与电触头10的接触面211a具有和钉头11的基层部分14相同的圆弧状轮廓。下夹具体22具有一接触部221，该接触部221具有和钉头11的工作层部分13相同的圆弧状轮廓。例如，本实施例中的的环形夹持部211具有圆环状截面，接触部221具有圆形截面。在其他应用中，环形夹持部211和接触部221也可以具有其他形状的截面。
当夹具20夹紧电触头10时，环形夹持部211仅接触且夹持钉头11的基层部分14，接触部221仅接触且粘结钉头11的工作层部分13。
上述夹具测量球面型铆钉电触头轴向结合强度的方法包括如下步骤：
第1步，制备夹具20，夹具20包括上夹具体21和下夹具体22，上夹具体21具有一环形夹持部211，该环形夹持部211与电触头10的接触面211a具有和钉头11的基层部分14相同的圆弧状轮廓；下夹具体22具有一接触部221，该接触部221具有和钉头11的工作层部分13相同的圆弧状轮廓；
第2步，固定夹具20，先将环形夹持部211夹紧钉头11的基层部分14，然后上夹具21及其夹持的电触头10下移，将钉头11的工作层部分13通过化学粘结剂粘结在接触部221上；此时，环形夹持部211仅接触且夹持钉头11的基层部分14，接触部221仅接触且粘结钉头11的工作层部分13；
第3步，上夹具21沿电触头10的轴向向远离下夹具22的一侧施加均匀变大的载荷，钉头11的工作层部分13紧紧粘结在下夹具的接触部221上而固定不动，钉头11的基层部分14被环形夹持部211夹持而受力有远离工作层13的趋势。随着施加载荷的增大，电触头10的工作层13和基层14分离，记录整个过程中上夹具21所施加的载荷值(力的大小)，尤其是电触头10的工作层和基层14分离时上夹具21所施加的载荷值；
第4步，根据应力-应变公式，计算电触头10的轴向结合强度(抗拉强度)。所述应力-应变公式计算轴向结合强度的公式为F/A，其中F为电触头10的工作层13和基层14分离时上夹具21施加的拉力大小，A为电触头10的工作层13和基层14分离后分离面的截面面积。
上述方法中，钉头11的工作层部分13与下夹具的接触部221之间通过化学粘结剂的粘结力要大于上夹具施加的轴向力，否则无法完成试验。例如，化学粘结剂可采用乐泰454胶水。

Claims (6)

1.一种球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备，所述电触头包括钉头和钉脚，所述钉头上部为工作层，所述钉头下部和钉脚为基层，其特征是：所述设备为一夹具，包括上夹具体和下夹具体；
所述上夹具体具有一环形夹持部，该环形夹持部与所述电触头的接触面具有和所述钉头的基层部分相同的圆弧状轮廓；
所述下夹具体具有一接触部，该接触部具有和所述钉头的工作层部分相同的圆弧状轮廓。
2.根据权利要求1所述的球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备，其特征是：当所述夹具夹紧所述电触头时，所述环形夹持部仅接触所述钉头的基层部分，所述接触部仅接触所述钉头的工作层部分。
3.根据权利要求1所述的球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量设备，其特征是：所述环形夹持部的截面为圆环状，所述接触部的截面为圆形。
4.如权利要求1所述的设备测量球面型铆钉电触头轴向结合强度的方法，其特征是：所述方法包括如下步骤：
第1步，制备所述夹具；
第2步，固定所述夹具，将所述环形夹持部夹紧所述钉头的基层部分，然后所述上夹具及所述电触头下移，将所述钉头的工作层部分通过化学粘结剂粘结在所述接触部上；
第3步，所述上夹具沿所述电触头的轴向向远离所述下夹具的一侧施加均匀变大的载荷，直至所述电触头的工作层和基层分离，记录所述电触头的工作层和基层分离时的载荷值；
第4步，根据应力-应变公式，计算所述电触头的轴向结合强度。
5.根据权利要求4所述的球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量方法，其特征是：所述钉头的工作层部分和所述接触部之间的化学粘结力大于所述上夹具施加的轴向力。
6.根据权利要求4所述的球面型铆钉电触头轴向结合强度的测量方法，其特征是：所述方法的第4步中，所述应力-应变公式为：电触头的轴向结合强度为电触头的工作层和基层分离时所受的拉力除以电触头的工作层和基层分离后的分离面的截面面积。
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