CN106442158A - 一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置 - Google Patents

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陈骁
肖木峥
金鑫
叶鑫
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Abstract

本发明公开了一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置，测试试件由上下两个零件通过平面胶粘的形式胶粘而成，胶层厚度为设定胶层厚度，其中上部的零件左右两侧设置卡台，下部的零件左右两侧设置卡口；框架为上端开口的矩形框架；测试试件通过卡台卡接固定在所述框架的上端开口处，所述胶粘平面与水平面平行；配重块通过卡口卡接在所述测试试件上；转接板安装于框架底部上表面，非接触式位移传感器安装于转接板侧面，所述胶粘平面位于所述非接触式位移传感器的测量范围之内。本发明能够测量平面胶粘结构的蠕变位移与时间之间的变化关系，并且能够实现制作的试件能够保证胶层厚度是确定值。

Description

一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置
技术领域
本发明属于制造质量预测与控制领域，具体涉及一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置。
背景技术
在精密零件装配之后，装配件之间的位置关系可能会随着时间发生变化，微蠕变就是这些变化中的一种。微蠕变现象出现在装配结构之中会与结构的形状耦合而产生不同的位移，这种现象不但与材料有关，而且与具体的机械结构结构也有关系。目前，并没有对胶粘机械结构的微蠕变位移进行测试的方法。现有针对机械结构的微蠕变测试方法是针对于金属材料在高温下的蠕变行为测试，使用高温应变片粘贴在需测量的部位，通过应变片敏感栅的伸缩量转换为敏感栅两端的电压变化，从而测量出该部位的变形量，进而获得蠕变的变化量。上述方法测试位移的精度在毫米级别，结果并不是很精确。
然而，在精密零件装配过程中，会使用环氧树脂胶对金属进行粘接。在60-80℃的温度条件下，这些环氧树脂胶会产生蠕变现象。又因为精密零件之间的间隙很小，造成胶层的厚度很薄，所以在24小时内能产生的微蠕变位移量为5μm左右，被称为微蠕变。现有研究中，针对具体机械结构的微蠕变测试方法还并没有出现。在研究精密零件装配的过程中，微蠕变对零件位姿的影响又不可忽略，但是现有的测试方法无法测量出微蠕变的位移随时间的变化关系。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置，目的在于测量平面胶粘结构的蠕变位移与时间之间的变化关系，并且能够实现制作的试件能够保证胶层厚度是确定值。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置，包括框架、测试试件、配重块、非接触式位移传感器、转接板。
测试试件由上下两个零件通过平面胶粘的形式胶粘而成，胶层厚度为设定胶层厚度，其中上部的零件左右两侧设置卡台，下部的零件左右两侧设置卡口。
框架为上端开口的矩形框架；测试试件通过卡台卡接固定在框架的上端开口处，胶粘平面与水平面平行；配重块通过卡口卡接在测试试件上；转接板安装于框架底部上表面，非接触式位移传感器安装于转接板侧面，胶粘平面位于非接触式位移传感器的测量范围之内。
进一步地，测试试件中的上下两个零件的胶粘平面上开设凹槽：
凹槽开设在胶粘平面的左右两端，将胶粘平面分为左、右垫台和中央粘接面。
上下两个零件胶粘的过程如下：在下部零件的左、右垫台处设置于设定胶层厚度相等厚度的垫片，然后在下部零件的中央粘接面上涂抹设定胶层厚度的胶层，将上部零件放置于下部零件之上，并使得上部零件的左、右垫台分别匹配对应下部零件的左、右垫台，固化胶层。
有益效果：
该装置通过结构设置能够测量出平面胶粘结构的蠕变位移与时间之间的变化关系，并且能够实现制作的试件能够保证胶层厚度是确定值。
附图说明
图1.测试装置示意图；
图2.平面胶粘结构示意图；
图3.零件示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1、图1所示为一种用于精密平面胶粘的微蠕变测试装置原理图，其特征在于，主要包含框架1、测试试件2、配重3、传感器4、转接板5；测试试件2安装于框架1上方开口处，转接板5安装于框架1底部上表面，传感器4安装于转接板5侧面，配重3安装于测试试件2两侧开口处。
框架1是上方开口的长方形的，具体包括在上方开口，在框架转角处使用圆角。
如图2所示为测试试件示意图，测试试件包括两个相同的零件零件11和零件12以及胶层2，如图3所示为零件示意图，每个零件包括垫垫片处1、溢胶槽2、涂胶面3、挂配重开口4。
传感器4是测量位移用的高精度传感器，可以是激光式传感器，红外式传感器、超声式传感器等非接触式位移测量传感器。
配重3是通过试件的两侧开口安装在试件2上的，配重3的大小以及安装开口是左右对称的，以保证加载的重力载荷不会歪斜。配重也可以有很多组，以满足不同载荷下的测试需求。
转接板5是通过螺钉安装在框架1上的。
传感器4是通过螺钉安装在转接板5上的。
一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试方法，其特征在于使用垫片控制制作零件的胶层厚度并且上述技术方案中装置进行微蠕变测试，测试方法步骤如下：
1将两个零件的粘接面清洁干净；
2在两个零件的粘接面上均匀涂抹胶液，涂胶量需提前计算，略多于所需胶层厚度；
3在一个零件的垫垫片处垫上与需要胶层厚度相同厚度的垫片，之后将另一个零件放置到有垫片零件上，完成粘接；
4略微相对滑动两个零件，让胶液分布均匀，并用刮板挂掉零件四周溢出的胶液；
5将零件放入固化温度环境下进行固化；
6固化完成拔出垫片，即获得胶层厚度确定，并且胶层均匀的零件；
7测试的时候，将粘接好的零件放置在实验装置中，并提供需要的测试温湿度环境，并进行测试，即可得到平面胶粘结构的蠕变位移与时间之间的变化关系。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置，其特征在于，包括框架(1)、测试试件(2)、配重块(3)、非接触式位移传感器(4)、转接板(5)；
所述测试试件(2)由上下两个零件通过平面胶粘的形式胶粘而成，胶层厚度为设定胶层厚度，其中上部的零件左右两侧设置卡台，下部的零件左右两侧设置卡口；
所述框架(1)为上端开口的矩形框架；所述测试试件(2)通过卡台卡接固定在所述框架(1)的上端开口处，所述胶粘平面与水平面平行；所述配重块(3)通过卡口卡接在所述测试试件(2)上；所述转接板(5)安装于框架(1)底部上表面，非接触式位移传感器(4)安装于转接板(5)侧面，所述胶粘平面位于所述非接触式位移传感器(4)的测量范围之内。
2.如权利要求1所述的一种精密平面胶粘结构的微蠕变测试装置，其特征在于，所述测试试件(2)中的上下两个零件的胶粘平面上开设凹槽：
所述凹槽开设在胶粘平面的左右两端，将所述胶粘平面分为左、右垫台和中央粘接面；
上下两个零件胶粘的过程如下：在下部零件的左、右垫台处设置于所述设定胶层厚度相等厚度的垫片，然后在下部零件的中央粘接面上涂抹设定胶层厚度的胶层，将上部零件放置于下部零件之上，并使得上部零件的左、右垫台分别匹配对应下部零件的左、右垫台，固化所述胶层。
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