CN112945677A - 一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具。该可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具包括上下平行间隔布置的顶板、底板以及连接在所述顶板与底板一侧的连接板,所述顶板与所述底板另一侧设有挡止件,底板与所述顶板之间设有间隔布置的第一压板、第二压板,所述底板上设有位于所述第二压板下侧的支撑板,所述支撑板与所述底板之间设有弹簧,所述顶板上设有用于驱动所述第一压板下行的第一顶紧螺栓,所述顶板上设有用于驱动所述第二压板下行的第二顶紧螺栓,所述连接板上设有用于将支撑板上侧的试件顶紧在所述挡止件上的第三顶紧螺栓。相比于现有技术,本发明发明能够控制产生不同的粘接厚度,保证粘接厚度的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料粘接辅助装置技术领域,具体涉及一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具。
背景技术
复合材料的应用是未来车辆、航空航天及其它工业发展的趋势,铆接、焊接和螺栓连接等传统的连接工艺会破坏纤维增强材料的连续性,在结构中产生应力集中。与之相比,粘接结构连接区域的应力场分布更为均匀、粘接层具有良好的防腐蚀性与密封性,并且可以补偿粘接基材间的热膨胀,方便地进行异种材料之间的连接,在工程设计与应用中占据越来越重要的位置。
在有关复合材料粘接的实验中往往需要制作大量的单搭接试件进行测试,然而,在以往的粘接夹具或较新式粘接夹具中,控制粘接厚度是通过在粘接区域内放置一定直径的玻璃球或在粘接试件末端放置一定厚度的垫片来控制。当制作不同粘接厚度的试件时,需频繁更换不同大小的玻璃球或垫片,且位于粘接区域的玻璃球会在一定程度上影响粘接区域的稳定性,不利于实验的开展。在以往的粘接夹具和较新式的粘接夹具中,通常粘接(重叠)区域的四个方向都暴露在环境中。在进行挤压时不仅会产生大量的余胶,还使得四个方向都有余胶的产生,既浪费了资源又需要人工费时前去清理。在以往的粘接夹具中在挤压过程中会因为圆形压板的旋转导致被粘接的两块板材出现无法对齐的现象,需要人为手动校正。因此,迫切需要一种对粘接区域无影响且能方便地进行不同厚度粘接的单搭接试件定位夹具。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,该可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具可方便的控制粘接厚度。
本发明的一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具的技术方案是:
一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,包括上下平行间隔布置的顶板、底板以及连接在所述顶板与底板一侧的连接板,所述顶板与所述底板另一侧设有挡止件,所述底板与所述顶板之间设有间隔布置的第一压板、第二压板,所述底板上设有位于所述第二压板下侧的支撑板,所述支撑板与所述底板之间设有弹簧,所述顶板上设有用于驱动所述第一压板下行的第一顶紧螺栓,所述顶板上设有用于驱动所述第二压板下行的第二顶紧螺栓,所述连接板上设有用于将支撑板上侧的试件顶紧在所述挡止件上的第三顶紧螺栓。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述挡止件包括两个圆杆,两个所述圆杆固定在所述顶板与所述底板之间,两个所述圆杆在所述底板长度方向上相对应。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述第一压板朝向所述第二压板的一侧面上设有沿所述第一压板高度方向延伸的刻度线。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述连接板呈U形,所述连接板的两个水平部分别与所述底板、顶板固定连接,所述第三顶紧螺栓螺纹连接在所述连接板的竖直部上。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述第三顶紧螺栓位于所述底板与顶板间隙内的一端设有接触板。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述第一压板朝向所述第二压板的侧面、所述第二压板朝向所述第一压板的侧面铺设有聚四氟乙烯。
本发明提供了一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,相比于现有技术,具有以下优点:
本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具使用时, 将一块粘接区域已经打胶的CFRP板材放置在底板上,使得CFRP板材位于第一压板的正下方,并与其中一个圆杆抵接。随后通过第一顶紧螺栓将CFRP板材压紧,并使打胶的粘接区域露出至第一压板外侧。将另一块CFRP板材放置底板上,保证CFRP板材与另一个圆杆留有很少的间隙(减少后续调整粘接厚度时造成的摩擦,便于移动)。随后通过第二顶紧螺栓驱动CFRP板材向下移动,CFRP板材驱动支撑板压缩弹簧下行。当第二压板下侧的CFRP板材的上表面达到粘接厚度时,最后通过连接板上的第三顶紧螺栓将CFRP板材压紧在另一个圆杆上,保证两块CFRP板材能对正。相比于现有技术,本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具能够控制产生不同的粘接厚度,保证粘接厚度的均匀性;能够保证单搭接时两块板材的对正性;增加了粘接区域的封闭性,减少了余胶的清理工作。
附图说明
图1是本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具的结构示意图;
图2是本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具的使用状态示意图一;
图3是本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具的使用状态示意图二;
图中:1、顶板;2、底板;3、连接板;4、圆杆;5、第三顶紧螺栓;6、接触板;7、第一压板;8、第二压板;9、第一顶紧螺栓;10、第二顶紧螺栓;11、支撑板;12、弹簧;13、CFRP板材。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具的具体实施例,如图1、图2、图3所示,包括底板2以及与底板2平行间隔布置的顶板1,底板2和顶板1均为矩形板。底板2和底板2的大小相同,且在上下方向上的投影相重合。
本实施例中,底板2前侧面和顶板1的前侧面之间连接有连接板3,优选的,连接板3呈U形,U形的连接板3的开口朝向底板2和底板2之间的间隙。U形的连接板3的两个水平部中的上侧水平部与顶板1的前侧面焊接,下侧水平部与底板2的前侧面焊接。连接板3的竖直部上螺纹连接有第三顶紧螺栓5,第三顶紧螺栓5的螺头位于连接板3远离底板2和顶板1的一侧,第三顶紧螺栓5的螺柱段伸入至顶板1和底板2之间的间隙内部。第三顶紧螺栓5位于顶板1和底板2间隙内的一端固定连接有接触板6,用于增强与试件的接触面积。优选的,接触板6为圆板,圆板与第三顶紧螺栓5同轴布置,且接触板6的直径大于第三顶紧螺栓5的外径。
本实施例中,顶板1的后侧面和底板2的后侧面之间连接有挡止件,优选的,挡止件包括两个圆杆4。两个圆杆4的上端分别与顶板1的下侧面固定,下端与底板2的上侧面固定。两个圆杆4在底板2长度方向上间隔布置,且在底板2长度方向上相对应。
本实施例中,底板2的左半部分上放置有第一压板7,第一压板7为矩形体结构。顶板1上螺纹连接有第一顶紧螺栓9,第一顶紧螺栓9的螺头位于顶板1的上侧。第一顶紧螺栓9的螺柱端伸入至顶板1和底板2之间的间隙内部,第一顶紧螺栓9转动时,能够驱动第一压板7向下运动,从而将第一压板7下侧的试件压紧。
本实施例中,底板2的左半部分上具有支撑板11,支撑板11为矩形板,支撑板11的下侧与底板2之间安装有若干个弹簧12。支撑板11的上侧具有第二压板8,第二压板8与第一压板7之间具有一定间隙。顶板1上螺纹连接有第二顶紧螺栓10,第二顶紧螺栓10的螺头位于顶板1上侧,第二顶紧螺栓10的螺柱端位于底板2和顶板1之间。第二顶紧螺栓10转动时,能够驱动第二压板8向下运动。
本实施例中,第一压板7朝向第二压板8的一侧面上设有沿第一压板7高度方向延伸的刻度线,第一压板7朝向所述第二压板8的侧面、所述第二压板8朝向所述第一压板7的侧面铺设有聚四氟乙烯,以防止第一压板7、第二压板8与试件粘接在一起。
下面以CFRP板材13和爱牢达-2015胶粘剂作为单搭接试件为具体实例来对本发明的使用作进一步说明。两块CFRP板材13的规格相同,即,长度为100mm,宽度为25mm,高度为2mm,粘接厚度为0.5mm。
本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具使用时, 将一块粘接区域已经打胶的CFRP板材13放置在底板2上,使得CFRP板材13位于第一压板7的正下方,并与其中一个圆杆4抵接。随后通过第一顶紧螺栓9将CFRP板材13压紧,并使打胶的粘接区域露出至第一压板7外侧。将另一块CFRP板材13放置底板2上,保证CFRP板材13与另一个圆杆4留有很少的间隙(减少后续调整粘接厚度时造成的摩擦,便于移动)。随后通过第二顶紧螺栓10驱动CFRP板材13向下移动,CFRP板材13驱动支撑板11压缩弹簧12下行。当第二压板8下侧的CFRP板材13的上表面对准第一压板7右侧的2.5mm刻度时,最后通过连接板3上的第三顶紧螺栓5将CFRP板材13压紧在另一个圆杆4上,保证两块CFRP板材13能对正。相比于现有技术,本发明的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具能够控制产生不同的粘接厚度,保证粘接厚度的均匀性;能够保证单搭接时两块板材的对正性;增加了粘接区域的封闭性,减少了余胶的清理工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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 (6)
1.一种可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,其特征在于,包括上下平行间隔布置的顶板、底板以及连接在所述顶板与底板一侧的连接板,所述顶板与所述底板另一侧设有挡止件,所述底板与所述顶板之间设有间隔布置的第一压板、第二压板,所述底板上设有位于所述第二压板下侧的支撑板,所述支撑板与所述底板之间设有弹簧,所述顶板上设有用于驱动所述第一压板下行的第一顶紧螺栓,所述顶板上设有用于驱动所述第二压板下行的第二顶紧螺栓,所述连接板上设有用于将支撑板上侧的试件顶紧在所述挡止件上的第三顶紧螺栓。
2.根据权利要求1所述的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,其特征在于,所述挡止件包括两个圆杆,两个所述圆杆固定在所述顶板与所述底板之间,两个所述圆杆在所述底板长度方向上相对应。
3.根据权利要求1可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,其特征在于,所述第一压板朝向所述第二压板的一侧面上设有沿所述第一压板高度方向延伸的刻度线。
4.根据权利要求1所述的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,其特征在于,所述连接板呈U形,所述连接板的两个水平部分别与所述底板、顶板固定连接,所述第三顶紧螺栓螺纹连接在所述连接板的竖直部上。
5.根据权利要求4所述的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,其特征在于,所述第三顶紧螺栓位于所述底板与顶板间隙内的一端设有接触板。
6.根据权利要求5所述的可控制粘接厚度的复合材料单搭接试件定位夹具,其特征在于,所述第一压板朝向所述第二压板的侧面、所述第二压板朝向所述第一压板的侧面铺设有聚四氟乙烯。
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