CN113740020A - 一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，本发明涉及零件检测技术领域，该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统包括：外观检测、驱动单元、送料装置、装夹装置、推拉冲击装置、显示面板。该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置测试系统，装夹装置在气压作用下将工件固定，随后，推拉冲击装置对固定好的工件施加压力，液压装置挤压工件，通过三点定位，在保持工件稳定性的同时，也能使工件在初始状态弯曲一定弧度，工件沿着该弧形弯曲，直至工件发生脆性断裂，反之，则返回初始外观检测，重复上述步骤，该测试系统能够同时检测工件的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击能力，适应性和通用性较强。

Description

一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置
技术领域
本发明涉及零件检测技术领域，具体为一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置。
背景技术
防撞梁是用来减轻车辆受到碰撞时吸收碰撞能量的一种装置，由主梁、吸能盒，连接汽车的安装板组成，主梁、吸能盒都可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量，尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害，通过这样就发挥了它对车辆的保护作用。
传统的汽车防撞梁在生产时，需要对原料钢材进行强度测试，一般采用两点弯曲法，该方法虽然可以检测钢材的屈服强度，但是检测而范围有限，且检测系统和设备的适应性较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，解决了传统汽车钢材检测范围有限，且检测系统和设备的适应性较差的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统包括：
外观检测：取尺寸达标的防撞梁成品或制造钢材，通过激光探伤设备检测钢材内外是否存在裂纹，挑选合适的测试目标，确保工件属于无损检测；
驱动单元：包括液压和气压传统，辅助机械传动，集新一代电气控制和传统机械连接为一体，是测试装置整体动力输出端；
送料装置：符合外观检测装置要求的工件，在驱动单元的作用下，将工件送入测试装置的内部，为后续测试做准备，降低了人工干预的机率，提高了设备的自动化水平和使用安全性；
装夹装置：负责夹持工件，确保工件在高负载的测试环境中保持稳定和固定，防止脱落跑偏，从而影响检测结果，以及危及操作人员的安全和降低设备的使用寿命；
推拉冲击装置：用于工件的挤压弯曲、冲击弯曲、拉伸检测三个方面的强度测试，可反复实验，可自由调节压力值；
显示面板：将测试装置对工件施加的测试压力通过电信号显示在操作面板上，能够直观准确的读取工件的屈服强度和所受压力的大小。
优选的，所述驱动单元固定安装在检测设备的内部，气压装置和液压装置均放置在检测设备的内部，送料装置、装夹装置和推拉冲击装置位于检测设备操作平台的上表面，外观检测模块与检测设备处于同一系统的不同操作平台，二者互相配合又各自独立，当工件经过外观检测合格后才能被送料装置送入检测设备，送入检测设备内部的工件在各种压力和拉力作用下产生不同的形变，形变量、压力和拉力的数值显示在显示面板上。
优选的，所述送料装置将工件放入检测设备的内部后，装夹装置在气压作用下将工件固定，随后，推拉冲击装置对固定好的工件施加压力。
当需要测试工件的弯曲强度时，液压装置挤压工件，通过三点定位，在保持工件稳定性的同时，也能使工件在初始状态弯曲一定弧度，工件沿着该弧形弯曲，直至工件发生脆性断裂，若未断裂，则返回初始外观检测，重复上述步骤；
当工件需要测试拉伸强度时，装夹装置将工件固定，液压反向拉伸工件，在拉力作用下，工件伸长待达到一定拉力和行程峰值时，工件断裂；
当工件需要检测抗撞击能力时，工件被装夹装置固定，推拉冲击装置在驱动单元的推动下冲撞工件，记录每次冲撞产生的形变量，该测试系统能够同时检测工件的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击能力，适应性和通用性较强。
优选的，抗拉强度计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N （牛顿）； So--试样原始横截面积，mm²，试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化 阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积 （So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/
Figure 938115DEST_PATH_IMAGE001
（MPa），它表示金属材 料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力；
抗拉强度的实际意义：
（1）、σb标志韧性金属材料的实际承载能力，但这种承载能力仅限于光滑试样单向拉伸的受载条件，而且韧性材料的σb不能作为设计参数，因为σb对应的应变远非实际使用中所要达到的，如果材料承受复杂的应力状态，则σb就不代表材料的实际有用强度，由于σb代表实际机件在静拉伸条件下的最大承载能力，且σb易于测定，重现性好，所以是工程上金属材料的重要力学性能标志之一，广泛用作产品规格说明或质量控制指标；
（2）、对脆性金属材料而言，一旦拉伸力达到最大值，材料便迅速断裂了，所以σb就是脆性材料的断裂强度，用于产品设计，其许用应力便以σb为判据；
（3）、σ的高低取决于屈服强度和应变硬化指数，在屈服强度一定时，应变硬化指数越大，σb也越高；
（4）、抗拉强度σb与布氏硬度HBW、疲劳极限
Figure 739849DEST_PATH_IMAGE002
之间有一定的经验关系。
优选的，所述测试装置包括底板，所述底板的上表面固定连接有防护板，所述底板的上表面固定连接有液压缸，所述液压缸的右侧活动连接有调节装置，所述调节装置的右侧设置有固定装置，所述固定装置两侧的外表面活动连接有活动板，工件被安装在防护板的底部，在水平方向上，工件的四周被调节装置、固定装置和两个活动板夹住，在垂直方向上，工件的底部被底板支撑，工件的顶部被防护板阻挡，所述活动板的内表面活动连接有气压装置，由于在检测过程中，设备的压力非常大，工件若装夹不平稳则会因为受力不均匀而破碎崩出，高速撞击的金属碎块极易造成危害，受各装置的限制，工件在外部压力作用下，沿着橡胶板的外表面弯曲，在保证均匀弯曲的同时，也能防止过度弯曲；
所述调节装置包括推杆，所述推杆的外表面通过螺纹槽螺纹连接有转盘，当测试设备需要检测钢材的抗冲击强度时，液压缸推动调节装置沿着底板的上表面来回运动，在推杆的推动下，压杆的外表面撞击工件的外表面，所述螺纹槽开设在推杆的外表面，所述转盘的外表面转动连接有连接杆，根据P=F/S可知，当压杆的外表面S始终与工件接触时，随着液压缸压力的增大，压强P随着压力F的增大而增大，所述连接杆的顶端固定连接有弯杆，所述弯杆的外表面滑动连接有压块，所述压块的外表面滑动连接有压杆，所述压杆的外表面与推杆的外表面固定连接，当转盘沿着推杆的外表面转动时，连接杆推动弯杆做以压杆为圆心的圆周运动，压块和压杆同时与工件的外表面接触。
优选的，所述调节装置、固定装置和活动板的下表面与底板的上表面滑动连接，所述底板的内表面与压杆的外表面滑动连接，所述压杆的外表面与弯杆的外表面转动连接，此时的S=压块的接触面积*压块的数量+压杆的接触面积，通过控制变量法来控制不同的情况下，工件所受的压强值，所述推杆的外表面与液压缸的内表面滑动连接。
优选的，所述固定装置包括橡胶板，在设备使用前，活动板未给橡胶板压力，固定在固定块外表面的复位弹簧将橡胶板拉直，橡胶板处于绷直状态，所述橡胶板的外表面活动连接有夹持装置，所述夹持装置的两侧设置有复位弹簧，旋开夹持装置，将工件的外表面与橡胶板的外表面贴合，安装夹持装置，使得工件被卡住，随后，活动板互相靠近，同时，推杆推动压杆挤压工件，所述复位弹簧位于橡胶板的背面，所述橡胶板的背面固定连接有固定块，所述固定块的外表面与复位弹簧的两端固定连接，工件的两端受活动板的挤压作用，工件的外表面受压杆的挤压作用，在三个方向的压力作用下，压杆迫使工件弯曲，由于活动板同时挤压，条状工件两端的弯曲弧形相同。
优选的，所述夹持装置包括卡块，所述卡块的壁中转动连接有螺杆，所述卡块的上表面转动连接有把手，所述把手的内表面滑动连接有插销，随着外部压力的增大，固定装置随着工件的弯曲而移动，此时的工件安装在两个螺杆之间的空隙中，通过转动螺杆，卡块与橡胶板互相靠近，插销的底端沿着橡胶板的上表面滑动，所述插销的外表面固定连接有限位环，当工件完全锁紧时，插销的底端超出橡胶板的上表面，在重力和拉伸弹簧的拉力作用下，限位环带动插销向下弹出，插销卡住橡胶板右侧的外表面，卡块卡住工件左侧的外表面，工件被卡在卡块和橡胶板之间，所述限位环的下表面固定连接有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的底端与卡块的上表面滑动连接，所述卡块的外表面与橡胶板的外表面滑动连接，所述橡胶板的内表面与螺杆的外表面螺纹连接，当需要拿取时，松开螺杆，同时向上转动把手，插销向上拔出。
优选的，所述气压装置包括活塞，所述活塞的外表面滑动连接有密封筒，所述密封筒的内表面滑动连接有限位杆，当需要进行拉伸测试时，将圆柱状工件的两端插入密封筒的内部，随着活塞的抽吸，密封筒内部的气压减小，外部大气压挤压限位杆，所述限位杆的外表面固定连接有夹板，所述夹板的外表面与密封筒的内表面相接触，受限位杆的压力作用，夹板互相靠近，夹板与工件的外表面的压力增大，摩擦力也增大，在搞摩擦力的作用下，圆柱状工件被牢牢夹紧。
本发明提供了一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置。具备以下有益效果：
（一）、该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置调节装置，当测试设备需要检测钢材的抗冲击强度时，液压缸推动调节装置沿着底板的上表面来回运动，在推杆的推动下，压杆的外表面撞击工件的外表面，根据P=F/S可知，当压杆的外表面S始终与工件接触时，随着液压缸压力的增大，压强P随着压力F的增大而增大，当转盘沿着推杆的外表面转动时，连接杆推动弯杆做以压杆为圆心的圆周运动，压块和压杆同时与工件的外表面接触，此时的S=压块的接触面积*压块的数量+压杆的接触面积，通过控制变量法来控制不同的情况下，工件所受的压强值，解决了传统汽车钢材检测装置压强检测范围有限的问题。
（二）、该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置固定装置，在设备使用前，活动板未给橡胶板压力，固定在固定块外表面的复位弹簧将橡胶板拉直，橡胶板处于绷直状态，旋开夹持装置，将工件的外表面与橡胶板的外表面贴合，安装夹持装置，使得工件被卡住，随后，活动板互相靠近，同时，推杆推动压杆挤压工件，工件的两端受活动板的挤压作用，工件的外表面受压杆的挤压作用，在三个方向的压力作用下，压杆迫使工件弯曲，由于活动板同时挤压，条状工件两端的弯曲弧形相同，解决了传统汽车防撞梁在弯曲测试时，两端由于弯曲不均匀，容易导致检测数值误差较大的问题。
（三）、该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置夹持装置，当设备使用时，随着外部压力的增大，固定装置随着工件的弯曲而移动，此时的工件安装在两个螺杆之间的空隙中，通过转动螺杆，卡块与橡胶板互相靠近，插销的底端沿着橡胶板的上表面滑动，当工件完全锁紧时，插销的底端超出橡胶板的上表面，在重力和拉伸弹簧的拉力作用下，限位环带动插销向下弹出，插销卡住橡胶板右侧的外表面，卡块卡住工件左侧的外表面，工件被卡在卡块和橡胶板之间，当需要拿取时，松开螺杆，同时向上转动把手，插销向上拔出，解决了传统汽车钢材在检测时，由于冲击载荷较大，钢材容易脱落的问题。
（四）、该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置气压装置，当需要进行拉伸测试时，将圆柱状工件的两端插入密封筒的内部，随着活塞的抽吸，密封筒内部的气压减小，外部大气压挤压限位杆，受限位杆的压力作用，夹板互相靠近，夹板与工件的外表面的压力增大，摩擦力也增大，在搞摩擦力的作用下，圆柱状工件被牢牢夹紧，解决了传统夹持设备只能装夹固定尺寸的工件的问题。
（五）、该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置防护板，当设备使用时，工件被安装在防护板的底部，在水平方向上，工件的四周被调节装置、固定装置和两个活动板夹住，在垂直方向上，工件的底部被底板支撑，工件的顶部被防护板阻挡，由于在检测过程中，设备的压力非常大，工件若装夹不平稳则会因为受力不均匀而破碎崩出，高速撞击的金属碎块极易造成危害，受各装置的限制，工件在外部压力作用下，沿着橡胶板的外表面弯曲，在保证均匀弯曲的同时，也能防止过度弯曲，解决了传统检测设备安全系数较低的问题。
（六）、该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，通过设置测试系统，当设备使用时，送料装置将工件放入检测设备的内部后，装夹装置在气压作用下将工件固定，随后，推拉冲击装置对固定好的工件施加压力。
当需要测试工件的弯曲强度时，液压装置挤压工件，通过三点定位，在保持工件稳定性的同时，也能使工件在初始状态弯曲一定弧度，工件沿着该弧形弯曲，直至工件发生脆性断裂，若未断裂，则返回初始外观检测，重复上述步骤；
当工件需要测试拉伸强度时，装夹装置将工件固定，液压反向拉伸工件，在拉力作用下，工件伸长待达到一定拉力和行程峰值时，工件断裂；
当工件需要检测抗撞击能力时，工件被装夹装置固定，推拉冲击装置在驱动单元的推动下冲撞工件，记录每次冲撞产生的形变量，该测试系统能够同时检测工件的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击能力，适应性和通用性较强。
附图说明
图1为本发明系统的流程框图；
图2为本发明整体的结构示意图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明调节装置的结构示意图；
图5为本发明固定装置的结构示意图；
图6为本发明夹持装置的结构示意图；
图7为本发明气压装置的结构示意图。
图中：1、底板；2、防护板；3、液压缸；4、调节装置；5、固定装置；6、气压装置；7、活动板；10、推杆；11、螺纹槽；12、转盘；13、连接杆；14、弯杆；15、压块；16、压杆；20、橡胶板；21、夹持装置；22、复位弹簧；23、固定块；24、卡块；25、螺杆；26、把手；27、插销；28、限位环；29、拉伸弹簧；30、活塞；31、密封筒；32、限位杆；33、夹板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统及测试装置，该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统包括：
外观检测：取尺寸达标的防撞梁成品或制造钢材，通过激光探伤设备检测钢材内外是否存在裂纹，挑选合适的测试目标，确保工件属于无损检测；
驱动单元：包括液压和气压传统，辅助机械传动，集新一代电气控制和传统机械连接为一体，是测试装置整体动力输出端；
送料装置：符合外观检测装置要求的工件，在驱动单元的作用下，将工件送入测试装置的内部，为后续测试做准备，降低了人工干预的机率，提高了设备的自动化水平和使用安全性；
装夹装置：负责夹持工件，确保工件在高负载的测试环境中保持稳定和固定，防止脱落跑偏，从而影响检测结果，以及危及操作人员的安全和降低设备的使用寿命；
推拉冲击装置：用于工件的挤压弯曲、冲击弯曲、拉伸检测三个方面的强度测试，可反复实验，可自由调节压力值；
显示面板：将测试装置对工件施加的测试压力通过电信号显示在操作面板上，能够直观准确的读取工件的屈服强度和所受压力的大小。
所述驱动单元固定安装在检测设备的内部，气压装置和液压装置均放置在检测设备的内部，送料装置、装夹装置和推拉冲击装置位于检测设备操作平台的上表面，外观检测模块与检测设备处于同一系统的不同操作平台，二者互相配合又各自独立，当工件经过外观检测合格后才能被送料装置送入检测设备，送入检测设备内部的工件在各种压力和拉力作用下产生不同的形变，形变量、压力和拉力的数值显示在显示面板上。
所述送料装置将工件放入检测设备的内部后，装夹装置在气压作用下将工件固定，随后，推拉冲击装置对固定好的工件施加压力。
当需要测试工件的弯曲强度时，液压装置挤压工件，通过三点定位，在保持工件稳定性的同时，也能使工件在初始状态弯曲一定弧度，工件沿着该弧形弯曲，直至工件发生脆性断裂，若未断裂，则返回初始外观检测，重复上述步骤；
当工件需要测试拉伸强度时，装夹装置将工件固定，液压反向拉伸工件，在拉力作用下，工件伸长待达到一定拉力和行程峰值时，工件断裂；
当工件需要检测抗撞击能力时，工件被装夹装置固定，推拉冲击装置在驱动单元的推动下冲撞工件，记录每次冲撞产生的形变量，该测试系统能够同时检测工件的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击能力，适应性和通用性较强。
抗拉强度计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）， So--试样原始横截面积，mm²，试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随 着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的 应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/
Figure 554222DEST_PATH_IMAGE001
（MPa），它表示金属材料在拉力作 用下抵抗破坏的最大能力；
抗拉强度的实际意义：
（1）、σb标志韧性金属材料的实际承载能力，但这种承载能力仅限于光滑试样单向拉伸的受载条件，而且韧性材料的σb不能作为设计参数，因为σb对应的应变远非实际使用中所要达到的，如果材料承受复杂的应力状态，则σb就不代表材料的实际有用强度，由于σb代表实际机件在静拉伸条件下的最大承载能力，且σb易于测定，重现性好，所以是工程上金属材料的重要力学性能标志之一，广泛用作产品规格说明或质量控制指标；
（2）、对脆性金属材料而言，一旦拉伸力达到最大值，材料便迅速断裂了，所以σb就是脆性材料的断裂强度，用于产品设计，其许用应力便以σb为判据；
（3）、σ的高低取决于屈服强度和应变硬化指数，在屈服强度一定时，应变硬化指数越大，σb也越高；
（4）、抗拉强度σb与布氏硬度HBW、疲劳极限
Figure 642263DEST_PATH_IMAGE002
之间有一定的经验关系。
测试装置包括底板1，底板1的上表面固定连接有防护板2，底板1的上表面固定连接有液压缸3，液压缸3的右侧活动连接有调节装置4，调节装置4的右侧设置有固定装置5，固定装置5两侧的外表面活动连接有活动板7，工件被安装在防护板2的底部，在水平方向上，工件的四周被调节装置4、固定装置5和两个活动板7夹住，在垂直方向上，工件的底部被底板1支撑，工件的顶部被防护板2阻挡，活动板7的内表面活动连接有气压装置6，由于在检测过程中，设备的压力非常大，工件若装夹不平稳则会因为受力不均匀而破碎崩出，高速撞击的金属碎块极易造成危害，受各装置的限制，工件在外部压力作用下，沿着橡胶板20的外表面弯曲，在保证均匀弯曲的同时，也能防止过度弯曲；
调节装置4包括推杆10，推杆10的外表面通过螺纹槽11螺纹连接有转盘12，当测试设备需要检测钢材的抗冲击强度时，液压缸3推动调节装置4沿着底板1的上表面来回运动，在推杆10的推动下，压杆16的外表面撞击工件的外表面，螺纹槽11开设在推杆10的外表面，转盘12的外表面转动连接有连接杆13，根据P=F/S可知，当压杆16的外表面S始终与工件接触时，随着液压缸3压力的增大，压强P随着压力F的增大而增大，连接杆13的顶端固定连接有弯杆14，弯杆14的外表面滑动连接有压块15，压块15的外表面滑动连接有压杆16，压杆16的外表面与推杆10的外表面固定连接，当转盘12沿着推杆10的外表面转动时，连接杆13推动弯杆14做以压杆16为圆心的圆周运动，压块15和压杆16同时与工件的外表面接触。
调节装置4、固定装置5和活动板7的下表面与底板1的上表面滑动连接，底板1的内表面与压杆16的外表面滑动连接，压杆16的外表面与弯杆14的外表面转动连接，此时的S=压块15的接触面积*压块15的数量+压杆16的接触面积，通过控制变量法来控制不同的情况下，推杆10的外表面与液压缸3的内表面滑动连接。
固定装置5包括橡胶板20，在设备使用前，活动板7未给橡胶板20压力，固定在固定块23外表面的复位弹簧22将橡胶板20拉直，橡胶板20处于绷直状态，橡胶板20的外表面活动连接有夹持装置21，夹持装置21的两侧设置有复位弹簧22，旋开夹持装置21，将工件的外表面与橡胶板20的外表面贴合，安装夹持装置21，使得工件被卡住，随后，活动板7互相靠近，同时，推杆10推动压杆16挤压工件，复位弹簧22位于橡胶板20的背面，橡胶板20的背面固定连接有固定块23，固定块23的外表面与复位弹簧22的两端固定连接，工件的两端受活动板7的挤压作用，工件的外表面受压杆16的挤压作用，在三个方向的压力作用下，压杆16迫使工件弯曲，由于活动板7同时挤压，条状工件两端的弯曲弧形相同。
夹持装置21包括卡块24，卡块24的壁中转动连接有螺杆25，卡块24的上表面转动连接有把手26，把手26的内表面滑动连接有插销27，随着外部压力的增大，固定装置5随着工件的弯曲而移动，此时的工件安装在两个螺杆25之间的空隙中，通过转动螺杆25，卡块24与橡胶板20互相靠近，插销27的底端沿着橡胶板20的上表面滑动，插销27的外表面固定连接有限位环28，当工件完全锁紧时，插销27的底端超出橡胶板20的上表面，在重力和拉伸弹簧29的拉力作用下，限位环28带动插销27向下弹出，插销27卡住橡胶板20右侧的外表面，卡块24卡住工件左侧的外表面，工件被卡在卡块24和橡胶板20之间，限位环28的下表面固定连接有拉伸弹簧29，拉伸弹簧29的底端与卡块24的上表面滑动连接，卡块24的外表面与橡胶板20的外表面滑动连接，橡胶板20的内表面与螺杆25的外表面螺纹连接，当需要拿取时，松开螺杆25，同时向上转动把手26，插销27向上拔出。
气压装置6包括活塞30，活塞30的外表面滑动连接有密封筒31，密封筒31的内表面滑动连接有限位杆32，当需要进行拉伸测试时，将圆柱状工件的两端插入密封筒31的内部，随着活塞30的抽吸，密封筒31内部的气压减小，外部大气压挤压限位杆32，限位杆32的外表面固定连接有夹板33，夹板33的外表面与密封筒31的内表面相接触受限位杆32的压力作用，夹板33互相靠近，夹板33与工件的外表面的压力增大，摩擦力也增大，在搞摩擦力的作用下，圆柱状工件被牢牢夹紧。
使用时，当测试设备需要检测钢材的抗冲击强度时，液压缸3推动调节装置4沿着底板1的上表面来回运动，在推杆10的推动下，压杆16的外表面撞击工件的外表面，根据P=F/S可知，当压杆16的外表面S始终与工件接触时，随着液压缸3压力的增大，压强P随着压力F的增大而增大，当转盘12沿着推杆10的外表面转动时，连接杆13推动弯杆14做以压杆16为圆心的圆周运动，压块15和压杆16同时与工件的外表面接触，此时的S=压块15的接触面积*压块15的数量+压杆16的接触面积，通过控制变量法来控制不同的情况下，工件所受的压强值。
在设备使用前，活动板7未给橡胶板20压力，固定在固定块23外表面的复位弹簧22将橡胶板20拉直，橡胶板20处于绷直状态，旋开夹持装置21，将工件的外表面与橡胶板20的外表面贴合，安装夹持装置21，使得工件被卡住，随后，活动板7互相靠近，同时，推杆10推动压杆16挤压工件，工件的两端受活动板7的挤压作用，工件的外表面受压杆16的挤压作用，在三个方向的压力作用下，压杆16迫使工件弯曲，由于活动板7同时挤压，条状工件两端的弯曲弧形相同。
随着外部压力的增大，固定装置5随着工件的弯曲而移动，此时的工件安装在两个螺杆25之间的空隙中，通过转动螺杆25，卡块24与橡胶板20互相靠近，插销27的底端沿着橡胶板20的上表面滑动，当工件完全锁紧时，插销27的底端超出橡胶板20的上表面，在重力和拉伸弹簧29的拉力作用下，限位环28带动插销27向下弹出，插销27卡住橡胶板20右侧的外表面，卡块24卡住工件左侧的外表面，工件被卡在卡块24和橡胶板20之间，当需要拿取时，松开螺杆25，同时向上转动把手26，插销27向上拔出。
当需要进行拉伸测试时，将圆柱状工件的两端插入密封筒31的内部，随着活塞30的抽吸，密封筒31内部的气压减小，外部大气压挤压限位杆32，受限位杆32的压力作用，夹板33互相靠近，夹板33与工件的外表面的压力增大，摩擦力也增大，在搞摩擦力的作用下，圆柱状工件被牢牢夹紧。
当设备使用时，工件被安装在防护板2的底部，在水平方向上，工件的四周被调节装置4、固定装置5和两个活动板7夹住，在垂直方向上，工件的底部被底板1支撑，工件的顶部被防护板2阻挡，由于在检测过程中，设备的压力非常大，工件若装夹不平稳则会因为受力不均匀而破碎崩出，高速撞击的金属碎块极易造成危害，受各装置的限制，工件在外部压力作用下，沿着橡胶板20的外表面弯曲，在保证均匀弯曲的同时，也能防止过度弯曲。
当设备使用时，送料装置将工件放入检测设备的内部后，装夹装置在气压作用下将工件固定，随后，推拉冲击装置对固定好的工件施加压力。
当需要测试工件的弯曲强度时，液压装置挤压工件，通过三点定位，在保持工件稳定性的同时，也能使工件在初始状态弯曲一定弧度，工件沿着该弧形弯曲，直至工件发生脆性断裂，若未断裂，则返回初始外观检测，重复上述步骤；
当工件需要测试拉伸强度时，装夹装置将工件固定，液压反向拉伸工件，在拉力作用下，工件伸长待达到一定拉力和行程峰值时，工件断裂；
当工件需要检测抗撞击能力时，工件被装夹装置固定，推拉冲击装置在驱动单元的推动下冲撞工件，记录每次冲撞产生的形变量，该测试系统能够同时检测工件的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击能力，适应性和通用性较强。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统，其特征在于，该用于车辆零部件机械性能测试的测试系统包括：
外观检测：取尺寸达标的防撞梁成品或制造钢材，通过激光探伤设备检测钢材内外是否存在裂纹，挑选合适的测试目标，确保工件属于无损检测；
驱动单元：包括液压和气压传统，辅助机械传动，集新一代电气控制和传统机械连接为一体，是测试装置整体动力输出端；
送料装置：符合外观检测装置要求的工件，在驱动单元的作用下，将工件送入测试装置的内部，为后续测试做准备，降低了人工干预的机率，提高了设备的自动化水平和使用安全性；
装夹装置：负责夹持工件，确保工件在高负载的测试环境中保持稳定和固定，防止脱落跑偏，从而影响检测结果，以及危及操作人员的安全和降低设备的使用寿命；
推拉冲击装置：用于工件的挤压弯曲、冲击弯曲、拉伸检测三个方面的强度测试，可反复实验，可自由调节压力值；
显示面板：将测试装置对工件施加的测试压力通过电信号显示在操作面板上，能够直观准确的读取工件的屈服强度和所受压力的大小。
2.根据权利要求1所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统，其特征在于：所述驱动单元固定安装在检测设备的内部，气压装置和液压装置均放置在检测设备的内部，送料装置、装夹装置和推拉冲击装置位于检测设备操作平台的上表面，外观检测模块与检测设备处于同一系统的不同操作平台，二者互相配合又各自独立，当工件经过外观检测合格后才能被送料装置送入检测设备，送入检测设备内部的工件在各种压力和拉力作用下产生不同的形变，形变量、压力和拉力的数值显示在显示面板上。
3.根据权利要求1所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统，其特征在于：所述送料装置将工件放入检测设备的内部后，装夹装置在气压作用下将工件固定，随后，推拉冲击装置对固定好的工件施加压力；
当需要测试工件的弯曲强度时，液压装置挤压工件，通过三点定位，在保持工件稳定性的同时，也能使工件在初始状态弯曲一定弧度，工件沿着该弧形弯曲，直至工件发生脆性断裂，若未断裂，则返回初始外观检测，重复上述步骤；
当工件需要测试拉伸强度时，装夹装置将工件固定，液压反向拉伸工件，在拉力作用下，工件伸长待达到一定拉力和行程峰值时，工件断裂；
当工件需要检测抗撞击能力时，工件被装夹装置固定，推拉冲击装置在驱动单元的推动下冲撞工件，记录每次冲撞产生的形变量。
4.根据权利要求1所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试系统，其特征在于： 抗拉强度计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样 原始横截面积，mm²，试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截 面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ）， 称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/
Figure 20397DEST_PATH_IMAGE001
（MPa），它表示金属材料在拉力作用下抵抗 破坏的最大能力；
抗拉强度的实际意义：
（1）、σb标志韧性金属材料的实际承载能力，但这种承载能力仅限于光滑试样单向拉伸的受载条件，而且韧性材料的σb不能作为设计参数，因为σb对应的应变远非实际使用中所要达到的，如果材料承受复杂的应力状态，则σb就不代表材料的实际有用强度，由于σb代表实际机件在静拉伸条件下的最大承载能力，且σb易于测定，重现性好，所以是工程上金属材料的重要力学性能标志之一，广泛用作产品规格说明或质量控制指标；
（2）、对脆性金属材料而言，一旦拉伸力达到最大值，材料便迅速断裂了，所以σb就是脆性材料的断裂强度，用于产品设计，其许用应力便以σb为判据；
（3）、σ的高低取决于屈服强度和应变硬化指数，在屈服强度一定时，应变硬化指数越大，σb也越高；
（4）、抗拉强度σb与布氏硬度HBW、疲劳极限
Figure 937538DEST_PATH_IMAGE002
之间有一定的经验关系。
5.一种用于车辆零部件机械性能测试的测试装置，其特征在于：所述测试装置包括底板（1），所述底板（1）的上表面固定连接有防护板（2），所述底板（1）的上表面固定连接有液压缸（3），所述液压缸（3）的右侧活动连接有调节装置（4），所述调节装置（4）的右侧设置有固定装置（5），所述固定装置（5）两侧的外表面活动连接有活动板（7），所述活动板（7）的内表面活动连接有气压装置（6）；
所述调节装置（4）包括推杆（10），所述推杆（10）的外表面通过螺纹槽（11）螺纹连接有转盘（12），所述螺纹槽（11）开设在推杆（10）的外表面，所述转盘（12）的外表面转动连接有连接杆（13），所述连接杆（13）的顶端固定连接有弯杆（14），所述弯杆（14）的外表面滑动连接有压块（15），所述压块（15）的外表面滑动连接有压杆（16），所述压杆（16）的外表面与推杆（10）的外表面固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试装置，其特征在于：所述调节装置（4）、固定装置（5）和活动板（7）的下表面与底板（1）的上表面滑动连接，所述底板（1）的内表面与压杆（16）的外表面滑动连接，所述压杆（16）的外表面与弯杆（14）的外表面转动连接，所述推杆（10）的外表面与液压缸（3）的内表面滑动连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试装置，其特征在于：所述固定装置（5）包括橡胶板（20），所述橡胶板（20）的外表面活动连接有夹持装置（21），所述夹持装置（21）的两侧设置有复位弹簧（22），所述复位弹簧（22）位于橡胶板（20）的背面，所述橡胶板（20）的背面固定连接有固定块（23），所述固定块（23）的外表面与复位弹簧（22）的两端固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试装置，其特征在于：所述夹持装置（21）包括卡块（24），所述卡块（24）的壁中转动连接有螺杆（25），所述卡块（24）的上表面转动连接有把手（26），所述把手（26）的内表面滑动连接有插销（27），所述插销（27）的外表面固定连接有限位环（28），所述限位环（28）的下表面固定连接有拉伸弹簧（29），所述拉伸弹簧（29）的底端与卡块（24）的上表面滑动连接，所述卡块（24）的外表面与橡胶板（20）的外表面滑动连接，所述橡胶板（20）的内表面与螺杆（25）的外表面螺纹连接。
9.根据权利要求5所述的一种用于车辆零部件机械性能测试的测试装置，其特征在于：所述气压装置（6）包括活塞（30），所述活塞（30）的外表面滑动连接有密封筒（31），所述密封筒（31）的内表面滑动连接有限位杆（32），所述限位杆（32）的外表面固定连接有夹板（33），所述夹板（33）的外表面与密封筒（31）的内表面相接触。
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