CN113899629A - 飞机金属涂层弯曲测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种飞机金属涂层弯曲测试装置，包括固定模块、压紧模块和转动模块，整体结构采用立式结构，并且采用两组弯曲棒和与之配合的固定背板，在不增加配件的情况下就可满足两种弯曲测试的条件。本发明也公开了采用所述飞机金属涂层弯曲测试装置的测试方法。

Description

飞机金属涂层弯曲测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及一种涂层弯曲测试装置，尤其是涉及一种飞机金属涂层弯曲测试装置。本发明还涉及一种基于上述装置的飞机金属涂层弯曲测试方法。

背景技术

Sermetel W/IPCOTE9183金属涂层为施加在空客系类飞机高强度钢基材零件表面的涂层，具有耐高温耐腐蚀的性能，同时，该涂层也可用作耐化学性及装饰性的环氧化物和聚氨酯树脂漆的底漆层使用。所以，飞机维修行业中Sermetel W/IPCOTE9183金属涂层多应用于高温工作环境中但不能镉镀的区域。

目前关于Sermetel W/IPCOTE9183金属涂层的性能测试标准和方法均由国外飞机制造商提供。其中，对于空客A320/321系列机型，赛峰公司在飞机维修手册M-DLPS637_Issue_7中提及了Sermetel W/IPCOTE9183金属涂层具有8T和14T两种弯曲测试需求，经咨询赛峰公司上述两项测试的工作原理：8T和14T弯曲测试类属于损毁型测试，需在施有金属涂层的测试样本上完成，测试时将制作好的测试样本通过曲绕不同直径的圆柱轴，使测试样本发生大于90度的弯曲形变，此时，通过检查金属涂层抗开裂及从金属板上剥离的性能，而判定金属涂层结合力的好坏。然而飞机制造商均不能提供进行上述金属涂层弯曲测试的装置，而且现有技术中也没有关于飞机金属涂层弯曲测试装置的报道。

目前，市场上未见有可直接用于飞机金属涂层弯曲测试的成型装置。在相类似的技术应用中，涂层弯曲测试装置主要应用于各种手机玻璃、电脑显示屏、电视屏、钢化玻璃、眼镜玻璃等材料的弯曲测试。现有的三点式抗弯测试装置、锥形轴测试装置与前文所述的飞机金属涂层弯曲测试所要求的弯曲方式及圆柱形弯曲棒存在差异。现有的卧式圆柱轴类装置中，装配好的试片会紧贴合在弯曲圆柱轴及弯转驱动棒两个表面上，与Sermetel W/IPCOTE9183金属涂层8T和14T弯曲测试中所要求的测试样本装配好后，在弯曲作动前，辊轮与测试样本之间要需留有1/16INCH间隙的要求存在结构差异。同时在这些技术应用中，用于弯曲测试设备的结构都是卧式结构，即水平放置的试样通过圆柱轴向上/下弯折，操作时易导致已经剥离的涂层颗粒不易脱落，依旧覆盖在涂层表面，影响测试结果观察的准确性。另外，现有技术中涂层进行不同的弯曲测试时需使用不同的测试设备，或更换不同的附加配件才能实现。

发明内容

本发明所要解决的第一技术问题是提供一种飞机金属涂层弯曲测试装置。

本发明所要解决的第二技术问题是提供一种采用所述飞机金属涂层弯曲测试装置的测试方法。

采用上述装置和方法可进行飞机金属涂层弯曲测试，且无需更换设备或不同配件即可进行不同的弯曲测试，测试结果观察的准确性也可提高。

为解决上述第一技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，包括固定模块、压紧模块和转动模块；

所述的固定模块为：具有水平顶面的底座1上竖有一矩形板状固定架2，其前边对应于底座1的前边，固定架2的板面上开有顶压板用螺纹孔20、顶边覆盖有右伸后凸的水平顶盖11，底座1的水平顶面与顶盖11的右伸部底面上开有平行于固定架2板面的凹槽通至前边，一对应的矩形固定背板5可插拔于凹槽间，顶盖11后凸部的底面和底座1顶面上钻有同轴孔；

所述压紧模块包括：对应于固定架2板面的移动压板4和拧在固定架顶压板用螺纹孔20上的紧固螺丝6；

所述转动模块包括：转动架3和轴棒组件7；转动架3状为一竖板，竖板的背面中部设有一垂直转动杆、前面的上下两端分别前伸有一水平的夹臂，上夹臂的顶面和下夹臂的底面前端设有垂直的同轴短轴22，分别与固定模块的同轴孔配合转动连接，上夹臂的底面和下夹臂的顶面上开有对应的凹槽23通达前端；轴棒组件7为一竖立的矩形框架，两竖边框分别为直径不同的弯曲棒，框架中间还可转动地设有两垂直辊轮，使得可切换不同弯曲棒来进行测试；轴棒组件7可插入拔出上、下夹臂的凹槽23，插入后固定背板5的内侧面和外侧的弯曲棒的内侧面位于同一垂直面上。

所述固定模块优选做成可拆式，具体包括：底座1、固定架2、固定背板5和顶盖11；底座1和顶盖11为两相对的矩形水平板；固定架2，状为一竖板，竖板的垂直面上设有水平的螺孔20，竖板下部左右两侧设有水平板；固定架2固定在底座1和顶盖11之间；固定背板5为一竖板可拆卸地固定在顶盖11和底座1之间，与固定架2的右侧相接。

所述固定背板5可插拔于凹槽间的结构为：固定背板5的顶面和底面上对应地设有平行于板面且可插入凹槽相对滑动的凸沿，所述固定背板5的左右板面与凸沿中心线不对称，使得固定背板5正反使用时，固定背板5的内侧面和左弯曲棒或右弯曲棒的内侧面位于同一垂直面上。

所述顶盖11后凸部和底座1同轴孔的位置设置(向后方设置)，应使得转动架3可绕同轴孔向后作水平0～225°旋转。

所述固定架2的右侧水平板上表面开有两条垂直竖板的导向槽21；所述顶盖11的下表面设有两个导向槽13，与固定架2的导向槽21方向相同、位置两两相对；所述移动压板4的底端设有两凸块，两凸块与固定架2的导向槽21滑动连接，移动压板4的顶端设有两凸起，两凸起与顶盖11的导向槽13滑动连接；移动压板4可通过上下两两相对的导向槽作水平位移。

所述底座1上于圆形沉孔19的前方从左到右依次开有两个纵向排列的沉孔16、卡槽17和凹槽18，且凹槽18与圆形沉孔19位于同一轴线上；固定背板5通过凹槽18可拆卸地固定在底座1上；所述固定架2底端设有一凸沿，以及其左侧的水平板下方纵向设有两个螺孔；固定架2的凸沿嵌入底座1的卡槽17中，固定架2下方的两个圆形螺孔与底座1的两个沉孔16通过连接件固定连接。

所述固定架2顶端纵向设有两个螺孔；所述顶盖11其前端从左到右依次开有两个纵向排列的沉孔12、两个导向槽13、以及与两个导向槽13垂直相交的凹槽14，且凹槽14与圆形沉孔15位于同一轴线上，凹槽14与底座1的凹槽18位置相对；固定架2上方的两个螺孔与顶盖11的两个沉孔12通过螺杆固定连接；固定背板5通过凹槽14可拆卸地固定在顶盖11下。

所述辊轮10为中空结构，其中装配有辊轮轴心棒9，使转动架3转动时，辊轮10压接在测试样本表面，其以轴心棒9为轴心发生转动，将辊轮10与测试样本间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减小摩擦阻力；所述辊轮10直径为19±0.5mm，高度为100±0.5mm，上述尺寸的辊轮与待测的飞机金属样本尺寸相匹配。

所述飞机金属涂层为Sermetel W/IPCOTE9183金属涂层。

为解决上述第二技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种采用所述飞机金属涂层弯曲测试装置的测试方法，包括以下步骤：

(1)将装置平放在工作台上，将转动架复位至起始位置，即转动架与固定架平行；将轴棒组件调整好方向，使测试所需的弯曲棒位于外侧后插回复位，即复位后测试所需的弯曲棒位于靠近固定背板的一端，以及将固定背板复位至与测试所需的弯曲棒相对应的一侧，使固定背板和弯曲棒的内侧面位于同一垂直面上；

(2)将测试样本从固定背板与移动压板之间插入，使测试样本的涂层面背向固定背板；当测试样本前端位于弯曲棒与辊轮之间、尾端与固定背板、移动压板的前端平齐时停止插入；调节紧固螺丝，使固定背板和移动压板将测试样本压紧；

(3)调节转动架的转动杆，转动角度大于180°，此时测试样本在弯曲棒处发生弯曲；

(4)弯曲测试后，测试样本仍位于装置中的情况下，立即检查涂层开裂和剥离情况，记录测试结果。

所述步骤(3)中在1～10秒内平稳地转动转动架，避免突然的变速。

本发明的有益效果是：

本发明飞机金属涂层弯曲测试装置的整体结构采用立式结构，测试样本垂直固定于测试装置中，操作时，便于金属涂层表面的剥离颗粒物及时脱落。

本发明提供了一种飞机金属涂层弯曲测试装置，结构简单有效，各组件连接方式快捷方便，由于采用两组弯曲棒和与之配合的固定背板，所以在不增加配件的情况下就可满足两种弯曲测试的条件。

本发明提供的一种飞机金属涂层弯曲测试装置，固定背板与轴棒组件采用卡槽连接，切换测试时，拆装操作简单灵活，快捷方便。

本发明提供的一种飞机金属涂层弯曲测试装置，通用性强，可根据实际情况匹配不同尺寸规格的轴棒组件和固定背板，使其适用于各类弯曲测试。

本发明为飞机金属涂层的弯曲测试提供了切实可行的的测试装置和测试方法，打破了原有技术空白的处境。发明人根据所掌握测试原理等信息，设计并制作出了本发明的飞机金属涂层弯曲测试装置，经测试，目前该装置已顺利应用于24套空客系类起落架内筒及轮轴组件的SERMETEL W/IPCOATE 9813喷涂工序中，如：B-6687、B-6685、B-6682、B-6683、B-6680、B-6656、B-6641等飞机型号。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式的飞机金属涂层弯曲测试装置的结构图；

图2是图1的飞机金属涂层弯曲测试装置的主视图；

图3是图1飞机金属涂层弯曲测试装置的顶盖结构图；

图4是图1飞机金属涂层弯曲测试装置的底座结构图；

图5是图1飞机金属涂层弯曲测试装置的固定架结构图；

图6是图1飞机金属涂层弯曲测试装置的轴棒组件剖视图；

图7是图1飞机金属涂层弯曲测试装置的转动架结构图。

附图标记：1-底座，2-固定架，3-转动架，4-移动压板，5-固定背板，6-紧固螺丝，7-轴棒组件，8-弯曲棒，9-辊轮轴心棒，10-辊轮，11-顶盖，12-沉孔，13-卡槽，14-凹槽，15-沉孔，16-沉孔，17-卡槽，18-凹槽，19-沉孔，20-螺纹通孔，21-卡槽，22-圆柱轴，23-凹槽，24-弯曲棒。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1和2所示，本发明的飞机金属涂层弯曲测试装置优选实施例，包括固定模块、压紧模块和转动模块。

固定模块包括：

底座1，如图4所示，为一矩形水平板，底座1的中部设有一圆形沉孔19，圆形沉孔19的前方从左到右依次开有两个纵向排列的沉孔16、卡槽17和凹槽18，凹槽18与圆形沉孔19位于同一轴线上；

顶盖11，如图3所示，为一矩形水平板，其前端从左到右依次开有两个纵向排列的沉孔12、两个与前边缘平行的导向槽13、以及与两个导向槽13垂直相交的凹槽14，顶盖11的后端开有一与圆形沉孔19位置相对的圆形沉孔15、与凹槽14位于同一轴线上；凹槽14与凹槽18位置相对应；

固定架2，如图5所示，状为一竖板，板面上开有两个在同一垂直轴线上的水平的顶压板用螺纹孔20，竖板的顶端纵向设有两个螺孔，底端设有一纵向矩形凸沿，竖板下部左右两侧设有水平板，左侧的水平板下方纵向设有两个螺孔，右侧的水平板上表面开有两条垂直竖板的导向槽21；

固定架2通过左侧水平板的两个螺孔与两个沉孔16用螺杆固定连接、矩形凸沿卡接在卡槽17中，从而固定在底座1上；固定架2通过顶端的两个螺孔与两个沉孔12用螺杆固定连接，固定在顶盖11下；

固定背板5，为一竖板，其顶面和底面上对应地设有平行于板面且可插入凹槽14和凹槽18相对滑动的凸沿，可拆卸地垂直固定在顶盖11和底座1之间，与固定架2的右侧水平板相接；左右板面与凸沿中心线不对称，使得固定背板正反使用时，固定背板5的内侧面和位于外侧的弯曲棒8或弯曲棒24的内侧面位于同一垂直面上。

压紧模块包括：

移动压板4，状为一竖板，竖板的底端设有两凸块，两凸块与导向槽21滑动连接，竖板的顶端设有两凸起，两凸起与导向槽13滑动连接；移动压板4可通过导向槽21和导向槽13作水平位移；

两个紧固螺丝6，分别装配在两个螺孔20中，并通过调节紧固螺丝6可调节移动压板4与固定背板5之间的距离。

转动模块包括：

转动架3，如图7所示，状为一竖板，竖板右侧的上下两端分别设有一水平的夹臂，竖板的左侧中部设有一转动杆；夹臂的内侧为矩形凹槽23，形成上下两个导轨，两夹臂的外侧右端处各设有一同轴的圆柱轴头22；转动架3下端的圆柱轴头22转动连接在底座1的圆形沉孔19内，转动架3上端的圆柱轴头22转动连接在顶盖11的圆形沉孔15内，转动架3可以图示位置为起始位置，以圆形沉孔19和15的圆心连线为轴，沿着底座1向后侧做水平0～225°旋转位移。

轴棒组件7，如图6所示，为一竖立的矩形框架，两竖边框分别为直径不同的弯曲棒8和弯曲棒24，框架中间还可转动地设有两垂直辊轮10；辊轮10为中空结构，在其中部装配有辊轮轴心棒9，弯曲作动时，辊轮10压接在测试样本表面，其以轴心棒9为轴心发生转动，将辊轮10与测试样本间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减小摩擦阻力；轴棒组件7滑动连接在转动架的上下两个矩形凹槽23中，且轴棒组件7与转动架3为过盈配合；使用时水平翻转轴棒组件7即可切换弯曲棒8或弯曲棒24来进行测试；弯曲棒24直径小于弯曲棒8，使用时固定背板5可水平翻转后固定于顶盖11和底座1之间，确保固定背板5和弯曲棒8或弯曲棒24的内侧面位于同一垂直面上。

本实施例中辊轮10的直径为19±0.5mm，辊轮高度为100±0.5mm。本实施例中辊轮10、弯曲棒8和弯曲棒24的材质为不锈钢，不锈钢材料耐腐蚀，质地坚硬也不易破损，使用寿命长，也可使用其他材质的材料制作辊轮和弯曲棒。

本实施例中的飞机金属涂层弯曲测试装置应用于Sermetel W/IPCOTE9183涂层，而本发明装置具备功能拓展的特性，本领域技术人员可根据实际情况匹配不同尺寸规格的轴棒组件和固定背板，使其适用于同性能涂层的其它弯曲测试。

实施例1

采用上述装置进行飞机Sermetel W/IPCOTE9183涂层14T弯曲测试；本实施例采用直径较大的弯曲棒8。

1、将弯曲测试装置平放在工作台上，将转动架3复位至图1所示起始位置，即转动架3与固定架2平行；将轴棒组件7从转动架3中抽出，调整方向，使弯曲棒8位于外侧后插回复位，即复位后弯曲棒8位于靠近固定背板5的一端；固定背板5复位至图1、图2所示位置，使用与弯曲棒8相对应的一侧，使固定背板5和弯曲棒8的内侧面位于同一垂直面上。

2、将测试样本从固定背板5与移动压板4之间插入，使测试样本的涂层面背向固定背板5；当测试样本前端位于弯曲棒8与辊轮10之间、尾端与固定背板5、移动压板4的前端平齐时停止插入；调节紧固螺丝6，将测试样本压紧，旋转压紧测试样本的力度保持均匀。

3、佩戴好护目镜，调节转动架3的转动杆，在1～10秒内平稳地转动，避免突然地变速，转动角度大于180°，此时测试样本在弯曲棒8处发生弯曲。

4、弯曲测试后，测试样本仍位于装置中的情况下，立即检查试样，用10倍放大镜检查Sermetel W/IPCOTE9183涂层是否开裂、是否从测试样本的板面上剥离(不计离试样板边小于10mm的涂层)，记录测试结果。

实施例2

采用上述装置进行飞机Sermetel W/IPCOTE9183涂层8T弯曲测试。本实施例采用直径较小的弯曲棒24。

1、实施例1中14T弯曲测试结束后，取出测试样本，使用酒精及干燥的压缩空气清洁测试设备。

2、复位转动架3至图1所示起始位置，即转动架3与固定架2平行。

3、将轴棒组件7抽出，水平旋转180°，再装回，使弯曲棒24位于外侧后插回复位，即复位后弯曲棒24位于靠近固定背板5的一端。

4、将固定背板5抽出，水平旋转180°，再装回，使用与弯曲棒24相对应的一侧，即使固定背板5和弯曲棒24的内侧面位于同一垂直面上。

5、后续测试步骤与实施例1中步骤2、3、4相同，最后记录测试结果。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施例都只能认为是对本发明的说明而不是限制。因此凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，包括固定模块、压紧模块和转动模块；

所述的固定模块为：具有水平顶面的底座(1)上竖有一矩形板状固定架(2)，其前边对应于底座(1)的前边，固定架(2)的板面上开有顶压板用螺纹孔(20)、顶边覆盖有右伸后凸的水平顶盖(11)，底座(1)的水平顶面与顶盖(11)的右伸部底面上开有平行于固定架(2)板面的凹槽通至前边，一对应的矩形固定背板(5)可插拔于凹槽间，顶盖(11)后凸部的底面和底座(1)顶面上钻有同轴孔；

所述压紧模块包括：对应于固定架(2)板面的移动压板(4)和拧在固定架顶压板用螺纹孔(20)上的紧固螺丝(6)；

所述转动模块包括：转动架(3)和轴棒组件(7)；转动架(3)状为一竖板，竖板的背面中部设有一垂直转动杆、前面的上下两端分别前伸有一水平的夹臂，上夹臂的顶面和下夹臂的底面前端设有垂直的同轴短轴(22)，分别与固定模块的同轴孔配合转动连接，上夹臂的底面和下夹臂的顶面上开有对应的凹槽(23)通达前端；轴棒组件(7)为一竖立的矩形框架，两竖边框分别为直径不同的弯曲棒，框架中间还可转动地设有两垂直辊轮，使得可切换不同弯曲棒来进行测试；轴棒组件(7)可插入拔出上、下夹臂的凹槽23，插入后固定背板(5)的内侧面和外侧的弯曲棒的内侧面位于同一垂直面上。

2.根据权利要求1所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述固定模块为可拆式，具体包括：底座(1)、固定架(2)、固定背板(5)和顶盖(11)；底座(1)和顶盖(11)为两相对的矩形水平板；固定架(2)，状为一竖板，竖板的垂直面上设有水平的螺孔(20)，竖板下部左右两侧设有水平板；固定架(2)固定在底座(1)和顶盖(11)之间；固定背板(5)为一竖板可拆卸地固定在顶盖(11)和底座(1)之间，与固定架(2)的右侧相接。

3.根据权利要求2所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述固定背板(5)可插拔于凹槽间的结构为：固定背板(5)的顶面和底面上对应地设有平行于板面且可插入凹槽相对滑动的凸沿，所述固定背板(5)的左右板面与凸沿中心线不对称，使得固定背板(5)正反使用时，固定背板(5)的内侧面和左弯曲棒或右弯曲棒的内侧面位于同一垂直面上。

4.根据权利要求3所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述顶盖(11)后凸部和底座(1)同轴孔的位置设置，应使得转动架(3)可绕同轴孔向后作水平0～225°旋转。

5.根据权利要求4所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述固定架(2)的右侧水平板上表面开有两条垂直竖板的导向槽(21)；所述顶盖(11)的下表面设有两个导向槽(13)，与固定架(2)的导向槽(21)方向相同、位置两两相对；所述移动压板(4)的底端设有两凸块，两凸块与固定架(2)的导向槽(21)滑动连接，移动压板(4)的顶端设有两凸起，两凸起与顶盖(11)的导向槽(13)滑动连接；移动压板(4)可通过上下两两相对的导向槽作水平位移。

6.根据权利要求5所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述底座(1)上于圆形沉孔(19)的前方从左到右依次开有两个纵向排列的沉孔(16)、卡槽(17)和凹槽(18)，且凹槽(18)与圆形沉孔(19)位于同一轴线上；固定背板(5)通过凹槽(18)可拆卸地固定在底座(1)上；所述固定架(2)底端设有一凸沿，以及其左侧的水平板下方纵向设有两个螺孔；固定架(2)的凸沿嵌入底座(1)的卡槽(17)中，固定架(2)下方的两个圆形螺孔与底座(1)的两个沉孔(16)通过连接件固定连接。

7.根据权利要求6所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述固定架(2)顶端纵向设有两个螺孔；所述顶盖(11)其前端从左到右依次开有两个纵向排列的沉孔(12)、两个导向槽(13)、以及与两个导向槽(13)垂直相交的凹槽(14)，且凹槽(14)与圆形沉孔(15)位于同一轴线上，凹槽(14)与底座(1)的凹槽(18)位置相对；固定架(2)上方的两个螺孔与顶盖(11)的两个沉孔(12)通过螺杆固定连接；固定背板(5)通过凹槽(14)可拆卸地固定在顶盖(11)下。

8.根据权利要求7所述的飞机金属涂层弯曲测试装置，其特征是，所述辊轮(10)为中空结构，其中装配有辊轮轴心棒(9)。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的飞机金属涂层弯曲测试装置的测试方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)将装置平放在工作台上，将转动架复位至起始位置，即转动架与固定架平行；将轴棒组件调整好方向，使测试所需的弯曲棒位于外侧后插回复位，即复位后测试所需的弯曲棒位于靠近固定背板的一端，以及将固定背板复位至与测试所需的弯曲棒相对应的一侧，使固定背板和弯曲棒的内侧面位于同一垂直面上；

(2)将测试样本从固定背板与移动压板之间插入，使测试样本的涂层面背向固定背板；当测试样本前端位于弯曲棒与辊轮之间、尾端与固定背板、移动压板的前端平齐时停止插入；调节紧固螺丝，使固定背板和移动压板将测试样本压紧；

(3)调节转动架的转动杆，转动角度大于180°，此时测试样本在弯曲棒处发生弯曲；

(4)弯曲测试后，测试样本仍位于装置中的情况下，立即检查涂层开裂和剥离情况，记录测试结果。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征是，所述步骤(3)中在1～10秒内平稳地转动转动架。

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