CN109596418A - 应用于cga抗拉强度试验的夹具及试验机 - Google Patents

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卢思佳
王小强
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王斌
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Abstract

本发明涉及一种应用于CGA抗拉强度试验的夹具及试验机，该夹具包括夹持座、第一夹爪和第二夹爪。夹持座用于固定于试验机本体上。第一夹爪的一端与夹持座连接，第一夹爪上设有第一夹持面，第一夹持面设有第一弧形凹槽和第一摩擦抵接部。第二夹爪的一端与夹持座连接，第二夹爪上设有与第一夹持面相对设置的第二夹持面，第二夹持面设有第二弧形凹槽和第二摩擦抵接部，第一弧形凹槽和第二弧形凹槽相对设置，第一摩擦抵接部和第二摩擦抵接部相对设置。该应用于CGA抗拉强度试验的夹具及试验机能在夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。

Description

应用于CGA抗拉强度试验的夹具及试验机
技术领域
本发明涉及抗拉夹具技术领域，特别是涉及一种应用于CGA抗拉强度试验的夹具及试验机。
背景技术
柱栅阵列(Column Grid Array,简称CGA)封装作为一种高密度面阵排布的表面贴装封装形式，近年来被广泛应用于以航空航天为代表的高可靠电子产品中。CGA器件具有高密度、窄节距、大尺寸封装的特点，因此CGA器件焊柱的抗拉强度试验是其可靠性评价过程中的重要环节。在CGA器件的抗拉强度试验过程中，一般采用钳形拉力爪将焊柱夹住以进行抗拉强度试验。但是，钳形夹具是通过对焊柱施加一定的压力，使焊柱产生微小的形变以夹紧焊柱的，这就极易夹伤焊柱，使得在焊柱的抗拉强度试验中，焊柱的拉断失效点常常出现在钳形夹具的夹口处，而不是在焊柱的根部(即焊柱的焊接端面)，从而影响试验结果的准确性。
发明内容
基于此，有必要提供一种应用于CGA抗拉强度试验的夹具及试验机，该应用于CGA抗拉强度试验的夹具及试验机能在夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。
一种应用于CGA抗拉强度试验的夹具，包括：
夹持座，用于固定于试验机本体上；
第一夹爪，一端与所述夹持座连接，所述第一夹爪上设有第一夹持面，所述第一夹持面设有第一弧形凹槽和第一摩擦抵接部；
第二夹爪，一端与所述夹持座连接，所述第二夹爪上设有与所述第一夹持面相对设置的第二夹持面，所述第二夹持面设有第二弧形凹槽和第二摩擦抵接部，所述第一弧形凹槽和所述第二弧形凹槽相对设置，所述第一摩擦抵接部和所述第二摩擦抵接部相对设置。
上述应用于CGA抗拉强度试验的夹具使用时，先使夹持座固定于试验机本体上，继而将焊柱夹设于第一夹爪和第二夹爪之间。第一夹爪的第一夹持面设有第一弧形凹槽，第二夹爪的第二夹持面设有第二弧形凹槽，第一弧形凹槽和第二弧形凹槽相对设置，使得焊柱夹设于第一夹爪和第二夹爪之间时，第一夹爪和第二夹爪均与焊柱形成面接触，相对于传统的钳形夹具与焊柱之间形成的线接触具有更大的接触面积，从而减小第一夹爪和第二夹爪分别作用于焊柱单位面积表面上的压强，使得该夹具能保证夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。同时，第一夹持面上设有第一摩擦抵接部，第二夹持面上设有第二摩擦抵接部，第一摩擦抵接部和第二摩擦抵接部相对设置，使得当焊柱的径向尺寸较大，第一弧形凹槽的槽面和第二弧形凹槽的槽面无法包裹抓紧焊柱时，焊柱的两侧能分别与第一摩擦抵接部、第二摩擦抵接部相抵，从而增大第一夹爪和第二夹爪与焊柱之间的摩擦力，使得焊柱在试验过程中不易脱落。
在其中一个实施例中，所述第一摩擦抵接部包括并列设置的第一齿排和第二齿排，所述第一齿排包括至少两个第一夹紧齿，所述第二齿排包括至少两个第二夹紧齿，所述第一弧形凹槽位于所述第一齿排和所述第二齿排之间；所述第二摩擦抵接部包括并列设置的第三齿排和第四齿排，所述第三齿排包括至少两个第三夹紧齿，所述第四齿排包括至少两个第四夹紧齿，所述第二弧形凹槽位于所述第三齿排和所述第四齿排之间。
在其中一个实施例中，所述第一夹紧齿、所述第二夹紧齿、所述第三夹紧齿和所述第四夹紧齿均为矩形齿。
在其中一个实施例中，所述第一夹爪包括相互连接的第一连接柄和第一夹头，所述第一连接柄远离所述第一夹头的一端与所述夹持座连接，所述第一夹头设有所述第一夹持面；所述第二夹爪包括相互连接的第二连接柄和第二夹头，所述第二连接柄远离所述第二夹头的一端与所述夹持座连接，所述第二夹头设有所述第二夹持面。
在其中一个实施例中，所述应用于CGA抗拉强度试验的夹具还包括夹持柄，所述夹持柄的一端与所述夹持座连接，所述夹持柄的另一端与所述第一连接柄远离所述第一夹头的一端及所述第二连接柄远离所述第二夹头的一端连接，所述夹持柄用于与气动套筒安装配合。
在其中一个实施例中，所述第一夹头的径向尺寸沿着远离所述第一连接柄的方向先增大后减小，所述第二夹头的径向尺寸沿着远离所述第二连接柄的方向先增大后减小。
在其中一个实施例中，所述第一弧形凹槽和所述第二弧形凹槽均为半圆柱形槽。
在其中一个实施例中，所述第一弧形凹槽沿轴向贯穿所述第一夹爪，所述第二弧形凹槽沿轴向方向贯穿所述第二夹爪。
一种应用于CGA抗拉强度试验的试验机，包括试验机本体和上述应用于CGA抗拉强度试验的夹具，所述试验机本体上设有安装座，所述夹持座安装于所述安装座上。
该应用于CGA抗拉强度试验的试验机包括上述应用于CGA抗拉强度试验的夹具，因此也具有上述应用于CGA抗拉强度试验的夹具的技术效果，即能在夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。
在其中一个实施例中，所述应用于CGA抗拉强度试验的试验机还包括气动机构，所述气动机构包括气动套筒和与所述气动套筒相连通的通气管，所述气动套筒用于套设于所述第一夹爪和所述第二夹爪外，所述通气管用于向所述气动套筒内通入气体。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具的结构示意图；
图2为图1的A处放大图；
图3为图1的正视图；
图4为图1的侧视图。
附图标记说明
10、夹具，100、夹持座，200、第一夹爪，210、第一夹头，211、第一弧形凹槽，212、第一摩擦抵接部，212a、第一夹紧齿，212b、第二夹紧齿，212c、第一齿槽，212d、第二齿槽，220、第一连接柄，300、第二夹爪，310、第二夹头，311、第二摩擦抵接部，311a、第三夹紧齿，311b、第三齿槽，320、第二连接柄，400、夹持柄。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提出一种应用于CGA抗拉强度试验的试验机，包括试验机本体(附图未示出)和应用于CGA抗拉强度试验的夹具10(下文也简称夹具10)(如图1所示)，试验机本体上设有安装座(附图未示出)，夹具10安装于安装座上。该应用于CGA抗拉强度试验的试验机能在夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具10，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。
具体地，应用于CGA抗拉强度试验的夹具10包括夹持座100、第一夹爪200和第二夹爪300。该应用于CGA抗拉强度试验的夹具10能在夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具10，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。
具体地，夹持座100用于固定于试验机本体上。可选地，夹持座100的外壁上设有外螺纹，安装座设有安装槽，安装槽的内壁上设有与外螺纹相配合的内螺纹。该设置便于将夹具10固定于试验机本体上。当然，在其他实施例中，夹持座100也可通过其他方式固定于安装座上，例如通过卡接、铆接或其他方式进行固定。
具体地，第一夹爪200的一端与夹持座100连接，第一夹爪200远离夹持座100的一端设有第一夹持面。所述第一夹持面设有第一弧形凹槽211，所述第一夹持面上设有第一摩擦抵接部212。
可选地，如图2和图3所示，第一摩擦抵接部包括并列设置的第一齿排和第二齿排，第一齿排包括至少两个第一夹紧齿212a，第二齿排包括至少两个第二夹紧齿212b，第一夹持面还设有第一弧形凹槽211，第一弧形凹槽211位于第一齿排和第二齿排之间。进一步地，相邻两个第一夹紧齿212a之间形成一个第一齿槽212c，相邻两个第二夹紧齿212b之间形成一个第二齿槽212d，第一弧形凹槽211与第一齿槽212c、第二齿槽212d均连通。在其他实施例中，所述第一支持部也可以包括多个间隔设置的凸柱，或者所述第一夹持部也可以为采用磨砂材料、硅橡胶材料或其他摩擦力较大的材料制成。
本实施例中，第一齿排包括三个第一夹紧齿212a，第二齿排包括三个第二夹紧齿212b。当然，在其他实施例中，第一齿排和第二齿排上的夹紧齿的数量可以根据实际需要进行调整。
具体地，如图1所示，第二夹爪300的一端与夹持座100连接，第二夹爪300远离夹持座100的一端设有第二夹持面。所述第二夹持面设有第二弧形凹槽，所述第二夹持面上设有第二摩擦抵接部311。第一弧形凹槽211和第二弧形凹槽相对设置，第一摩擦抵接部212和第二摩擦抵接部311相对设置
如图2和图3所示，第二摩擦抵接部311包括并列设置的第三齿排和第四齿排，第三齿排包括至少两个第三夹紧齿311a，第四齿排包括至少两个第四夹紧齿，第二夹持面还设有第二弧形凹槽，第二弧形凹槽位于第三齿排和第四齿排之间，第二弧形凹槽与第一弧形凹槽211相对设置。进一步地，相邻两个第三夹紧齿311a之间形成一个第三齿槽311b，相邻两个第四夹紧齿之间形成一个第四齿槽，第二弧形凹槽与第三齿槽311b、第四齿槽均连通。在其他实施例中，所述第一支持部也可以包括多个间隔设置的凸柱，或者所述第一夹持部也可以为采用磨砂材料、硅橡胶材料或其他摩擦力较大的材料制成，
本实施例中，第三齿排包括三个第三夹紧齿311a，第四齿排包括三个第四夹紧齿。当然，在其他实施例中，第三齿排和第四齿排上的夹紧齿的数量可以根据实际需要进行调整。
可选地，第一夹紧齿212a、第二夹紧齿212b、第三夹紧齿311a和第四夹紧齿均为矩形齿。矩形齿不至于过分尖锐而夹伤焊柱。当然，在其他实施例中，第一夹紧齿212a、第二夹紧齿212b、第三夹紧齿311a和第四夹紧齿也可以为梯形齿、弧形齿或其他形状。
具体地，第一弧形凹槽211和第二弧形凹槽均为半圆柱形槽。该设置能增大第一弧形凹槽211的槽壁和第二弧形凹槽的槽壁与焊柱的接触面积，进一步防止焊柱被夹伤。
进一步地，第一弧形凹槽211沿轴向贯穿第一夹爪200，第二弧形凹槽沿轴向方向贯穿第二夹爪300。该设置使得焊柱能穿过第一弧形凹槽211和第二弧形凹槽所配合形成的空间，方便根据需要选择焊柱的夹持位置。本实施例中，第一夹持面和第二夹持面夹持于焊柱的焊柱的中间，且焊柱被第一夹持面和第二夹持面的夹持面分占焊柱长度的四分之三。当然，在其他实施例中，第一弧形凹槽211也可以不沿轴向贯穿第一夹爪200，第二弧形凹槽也可以不沿轴向贯穿第二夹爪300。
具体地，第一夹爪200包括相互连接的第一夹头210和第一连接柄220，第一夹头210设有第一夹持面，第一连接柄220远离第一夹头210的一端与夹持座100连接。第二夹爪300包括相互连接的第二夹头310和第二连接柄320，第二夹头310设有第二夹持面，第二连接柄320远离第二夹头310的一端与夹持座100连接。该设置方便通过控制第一连接柄220和第二连接柄320的开合来控制第一夹头210和第二夹头310之间的距离,从而实现夹具10对焊柱的夹紧和松开。
具体地，第一夹头210的径向尺寸沿着远离第一连接柄220的方向先增大后减小，第二夹头310的径向尺寸沿着远离第二连接柄320的方向逐渐先增大后减小。该设置一方面使得第一夹爪200和第二夹爪300的重心分别集中于第一夹头210和第二夹头310的径向尺寸最大处，从而增大了第一夹持面和第二夹持面所受到的力矩，使得第一夹爪200和第二夹爪300更加牢固地夹住焊柱；另一方面，也使得第一夹头210在靠近第一夹持面的一端的径向尺寸较小，同时第二夹头310在靠近第二夹持面的一端的径向尺寸较小，便于对排列紧密的焊柱进行夹取。
进一步地，应用于CGA抗拉强度试验的试验机还包括气动机构(附图未示出)，气动机构包括气动套筒(附图未示出)和与气动套筒相连通的通气管(附图未示出)，气动套筒用于套设于第一夹爪200和第二夹爪300外，通气管用于向气动套筒内通入气体。通过通气管向气动套筒内通入气体，可以推动第一夹爪200和第二夹爪300相互靠近，从而将焊柱夹紧。
可选地，应用于CGA抗拉强度试验的夹具10还包括夹持柄400，夹持柄400的一端与夹持座100连接，夹持柄400的另一端与第一连接柄220远离第一夹头210的一端及第二连接柄320远离第二夹头310的一端连接，夹持柄400用于与气动套筒安装配合。夹持柄400可方便气动套筒的安装。气动套筒设于夹持柄400外并与夹持柄400卡紧配合，气动套筒套设于第一连接柄220和第二连接柄320外。通过通气管向气动套筒内通入气体，可以推动第一连接柄220和第二连接柄320相互靠近，从而将焊柱夹紧。
本实施例中，夹持柄400的直径为3毫米，第一连接柄220和第二连接柄320的长度均为8.5毫米，第一夹头210和第二夹头310的长度均为7.33毫米，第一齿槽212c和第二齿槽212d沿着轴向方向的槽宽均为0.2毫米，第一夹头210远离夹持座100的一端与最远离夹持座100的第一齿槽212c的中心的距离为0.3毫米，第二夹头310远离夹持座100的一端与最远离夹持座100的第二齿槽212d的中心的距离为0.3毫米。如图4所示，夹持座100和夹持柄400的侧面厚度为2.6毫米，连接件的侧面厚度为1.8毫米。第一夹头210靠近第一连接柄220的部分的侧面厚度为1.8毫米，第一夹头210的远离第一连接柄220的部分的侧面厚度为1毫米。第二夹头310靠近第二连接柄320的部分的侧面厚度为1.8毫米，第二夹头310的远离第二连接柄320的部分的侧面厚度为1毫米
上述应用于CGA抗拉强度试验的试验机及夹具10至少具有以下优点：
使用时，先使夹持座100固定于试验机本体上，继而将焊柱夹设于第一夹爪200和第二夹爪300之间。第一夹爪200的第一夹持面设有第一弧形凹槽211，第二夹爪300的第二夹持面设有第二弧形凹槽，第一弧形凹槽211和第二弧形凹槽相对设置，使得焊柱夹设于第一夹爪200和第二夹爪300之间时，第一夹爪200和第二夹爪300均与焊柱形成面接触，相对于传统的钳形夹具10与焊柱之间形成的线接触具有更大的接触面积，从而减小第一夹爪200和第二夹爪300分别作用于焊柱单位面积表面上的压强，使得该夹具10能保证夹紧固定焊柱的同时又不损伤夹具10，提高了CGA抗拉强度试验的准确率。同时，第一夹持面上设有第一摩擦抵接部212，第二夹持面上设有第二摩擦抵接部311，第一摩擦抵接部212和第二摩擦抵接部311相对设置，使得当焊柱的径向尺寸较大，第一弧形凹槽211的槽面和第二弧形凹槽的槽面无法包裹抓紧焊柱时，焊柱的两侧能分别与第一摩擦抵接部212、第二摩擦抵接部311相抵，从而增大第一夹爪200和第二夹爪300与焊柱之间的摩擦力，使得焊柱在试验过程中不易脱落。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，包括：
夹持座，用于固定于试验机本体上；
第一夹爪，一端与所述夹持座连接，所述第一夹爪上设有第一夹持面，所述第一夹持面设有第一弧形凹槽和第一摩擦抵接部；及
第二夹爪，一端与所述夹持座连接，所述第二夹爪上设有与所述第一夹持面相对设置的第二夹持面，所述第二夹持面设有第二弧形凹槽和第二摩擦抵接部，所述第一弧形凹槽和所述第二弧形凹槽相对设置，所述第一摩擦抵接部和所述第二摩擦抵接部相对设置。
2.根据权利要求1所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，所述第一摩擦抵接部包括并列设置的第一齿排和第二齿排，所述第一齿排包括至少两个第一夹紧齿，所述第二齿排包括至少两个第二夹紧齿，所述第一弧形凹槽位于所述第一齿排和所述第二齿排之间；所述第二摩擦抵接部包括并列设置的第三齿排和第四齿排，所述第三齿排包括至少两个第三夹紧齿，所述第四齿排包括至少两个第四夹紧齿，所述第二弧形凹槽位于所述第三齿排和所述第四齿排之间。
3.根据权利要求2所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，所述第一夹紧齿、所述第二夹紧齿、所述第三夹紧齿和所述第四夹紧齿均为矩形齿。
4.根据权利要求1所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，所述第一夹爪包括相互连接的第一连接柄和第一夹头，所述第一连接柄远离所述第一夹头的一端与所述夹持座连接，所述第一夹头设有所述第一夹持面；所述第二夹爪包括相互连接的第二连接柄和第二夹头，所述第二连接柄远离所述第二夹头的一端与所述夹持座连接，所述第二夹头设有所述第二夹持面。
5.根据权利要求4所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，还包括夹持柄，所述夹持柄的一端与所述夹持座连接，所述夹持柄的另一端与所述第一连接柄远离所述第一夹头的一端及所述第二连接柄远离所述第二夹头的一端连接，所述夹持柄用于与气动套筒安装配合。
6.根据权利要求4所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，所述第一夹头的径向尺寸沿着远离所述第一连接柄的方向先增大后减小，所述第二夹头的径向尺寸沿着远离所述第二连接柄的方向先增大后减小。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，所述第一弧形凹槽和所述第二弧形凹槽均为半圆柱形槽。
8.根据权利要求7所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，其特征在于，所述第一弧形凹槽沿轴向贯穿所述第一夹爪，所述第二弧形凹槽沿轴向方向贯穿所述第二夹爪。
9.一种应用于CGA抗拉强度试验的试验机，其特征在于，包括试验机本体和如权利要求1至8中任一项所述的应用于CGA抗拉强度试验的夹具，所述试验机本体上设有安装座，所述夹持座安装于所述安装座上。
10.根据权利要求9所述的应用于CGA抗拉强度试验的试验机，其特征在于，还包括气动机构，所述气动机构包括气动套筒和与所述气动套筒相连通的通气管，所述气动套筒用于套设于所述第一夹爪和所述第二夹爪外，所述通气管用于向所述气动套筒内通入气体。
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