CN214952489U - 一种复合材料i型层间韧性高精度测试样件的制备装置 - Google Patents
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Abstract
一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，所属测试样件制备领域，装置包括上材料槽、下材料槽和送膜装置；上材料槽包括上挡板、左上垫块和右上垫块；下材料槽包括下挡板、左下垫块和右下垫块，送膜装置包括薄膜、两个拉膜导轨、两个拉膜滑块、两个调节钮、送膜板和送膜导轨。本实用新型实现了I型层间韧性测试标准样制作环节中对试样厚度、受力形式、薄膜位置等因素的精准控制，解决了传统制件过程中易产生的薄膜偏移、局部厚度不均，薄膜起皱等问题，提升了试样的质量和制备效率，为复合材料增强介质I型层间韧性测试提供了一种高精度、高稳定性的制件装置。
Description
技术领域
本实用新型属于测试样件制备领域，特别涉及一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置。
背景技术
复合材料因其质量轻、韧性好、比强度高等一系列优点，而被广泛应用于航空、航天、汽车制造等领域。在复合材料中添加各类增强介质可为其性能的提升提供更多可能，而I型层间韧性测试是目前常用的复合材料性能测试方法，但在样件制备过程中容易出现预制薄膜偏移、制件厚度不均等问题，会影响测试数据的准确度。
因此，需要开发一种高精度、高稳定性的样件制备装置，为复合材料I型层间韧性测试制备出高质量的样件。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，制备出的样件达到薄膜偏移小、厚度均匀的效果。其具体技术方案如下：
一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，包括上材料槽、下材料槽和送膜装置；
所述上材料槽包括上挡板1、左上垫块2和右上垫块3，所述左上垫块2和右上垫块3通过螺栓分别固定在上挡板1的两端；
所述下材料槽包括下挡板4、左下垫块5和右下垫块6，所述左下垫块5和右下垫块6通过螺栓分别固定在下挡板4的两端；
所述送膜装置包括薄膜7、两个拉膜导轨8、两个拉膜滑块9、两个调节钮10、送膜板11和送膜导轨12；
所述左上垫块2与左下垫块5的底面采用连接板Ⅰ13固定对接，所述左上垫块2与左下垫块5的侧面采用连接板Ⅱ14固定对接，所述左上垫块2与左下垫块5之间留有缝隙，用于薄膜7通过；所述右上垫块3与右下垫块6的底面采用连接板Ⅲ15固定对接，右上垫块3与右下垫块6的侧面采用连接板Ⅳ16固定对接，所述右上垫块3与右下垫块6之间留有缝隙，用于薄膜7通过；
所述送膜导轨12采用螺栓固定于右下垫块6上，送膜导轨12下表面距右上垫块3的下表面的距离为一个拉膜导轨厚度；所述送膜板11与送膜导轨12采用滑道连接；所述两个拉膜导轨8分别固定连接在送膜板11的两端，所述两个拉膜滑块9通过滑道结构分别与两个拉膜导轨8连接，使两个拉膜滑块9在两个拉膜导轨8上左右移动；所述两个调节钮10分别套接于两个拉膜导轨8的轴套中，两个调节钮10上分别焊有铁丝，铁丝另一端分别与两个拉膜滑块9相连，实现旋转两个调节钮10以分别拉动调节两个拉膜滑块9的位置；所述薄膜7两端分别用螺栓固定在两个拉膜滑块9上；
所述两个调节钮10调节两个拉膜滑块9的位置使薄膜7紧绷后，采用紧定螺钉结构对两个拉膜滑块9进行固定。
所述右上垫块3与右下垫块6各设置有一半部分凹槽，右上垫块3与右下垫块6对接后形成一个凹槽，用于嵌入推送的送膜装置。
所述送膜板11沿送膜导轨12前后移动，使薄膜7插入上材料槽和下材料槽之间的缝隙中。
所述上挡板1和下挡板4为刚性不易变形的材质，包括铝板、钢板、铁板和铜板。
所述上挡板1和下挡板4粘贴有与上挡板1和下挡板4形状相同的聚四氟乙烯薄膜，用于试件制备后与装置分离。
所述上挡板1和下挡板4的形状根据具体制件需求进行裁切调整。
所述左上垫块2、右上垫块3、左下垫块5和右下垫块6的厚度根据具体制件需求进行裁切调整，材质为易切割材质，包括软木、橡胶和固化后的热熔胶。
所述薄膜7的长度大于左上垫块2与右上垫块3之间的距离，所述薄膜7的宽度根据具体制件需求进行裁切调整，所述薄膜为四氟乙烯薄膜。
所述上挡板1和下挡板4的面积大于预制的复合材料I型层间韧性高精度测试样件面积。
所述两个调节钮10上分别焊有铁丝，铁丝的数量为4根。
上述一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将上、下材料槽放置于水平台上，根据具体制件需求，在上、下材料槽的中空部分内添加I型拉伸试验所需的复合材料及其增强介质，添加材料的厚度与垫块厚度相同；
步骤2：将填充后的上、下材料槽对正，并将送膜导轨插入右下垫块中，组装上、下材料槽，并调整上、下材料槽之间的缝隙距离，至缝隙距离与薄膜厚度相等，用连接板将上、下材料槽位置固定；
步骤3：根据具体制件需求，将四氟乙烯薄膜裁切至指定宽度，长度为指定预制薄膜长度的1.5倍；
步骤4：将四氟乙烯薄膜的两端嵌入拉膜滑块中，并用螺栓将四氟乙烯薄膜固定；转动调节钮，移动拉膜滑块位置直至四氟乙烯薄膜紧绷；
步骤5：推动送膜板，使四氟乙烯薄膜插入上材料槽和下材料槽之间的的缝隙中，同时使拉膜导轨嵌入右上垫块与右下垫块对接后形成的凹槽中，然后静置30s以上；
步骤6：松开调节钮，将拉膜滑块上的螺栓卸下，将用于固定垫块与材料槽的螺栓卸下，将连接板卸下，将送膜装置从上、下材料槽中抽出；
步骤7：根据具体制件需求，对上、下材料槽及其内部的材料进行加温、加压和固化；
步骤8：固化完成后将上挡板和下挡板取下，将四个垫块切下，当增强材料为流体，将边缘溢胶部分切下，然后按照标准尺寸裁切材料，得到所需的标准样；此时，裁切后的标准样可直接用于I型层间韧性测试。
本实用新型的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，与现有技术相比，有益效果为：
一、装置的左上垫块、右上垫块、左下垫块和右下垫块的厚度相同，通过控制其厚度能够精确控制复合材料及增强介质厚度的均匀性，从而能够确保薄膜在贴合时不会出现褶皱。
二、薄膜通过拉膜滑块的牵引实现了绷紧，并在送膜板上确保了薄膜的位置度和平整度，避免了薄膜在嵌入时出现错位的问题。
三、上、下挡板的面积大于复合材料I型层间韧性高精度测试样件的面积，且送膜装置和上、下挡板都能够拆卸，制备出的样件可以裁切为多块标准实验样件，避免了单支标准实验样件出现的离散较大的情况。
四、上、下挡板为刚性不易变形的材质，在样件固化阶段中，能够使材料槽中的复合材料受压更均匀，避免了样件的局部变形和厚度不均。
五、左上垫块、右上垫块、左下垫块和右下垫块的材质为易切割材质，根据具体制件需求进行裁切调整，薄膜的长度也能够通过拉膜导轨滑动来调节，应用灵活方便，具有良好的可实现性。
综上所述，本实用新型实现了I型层间韧性测试标准样制作环节中对试样厚度、受力形式、薄膜位置等因素的精准控制，解决了传统制件过程中易产生的薄膜偏移、局部厚度不均，薄膜起皱等问题，提升了试样的质量和制备效率，为复合材料增强介质I型层间韧性测试提供了一种高精度、高稳定性的制件装置。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的总体结构示意图Ⅰ；
图2为本实用新型实施例1的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的总体结构示意图Ⅱ；
图3为本实用新型实施例1的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的送膜装置的主视图
图4为本实用新型实施例1的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的送膜装置的俯视图；
图5为本实用新型实施例1的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的上材料槽和下材料槽的后视图；
图中：1-上挡板，2-左上垫块，3-右上垫块，4-下挡板，5-左下垫块，6-右下垫块，7-薄膜，8-拉膜导轨，9-拉膜滑块，10-调节钮，11-送膜板，12-送膜导轨，13-连接板Ⅰ，14-连接板Ⅱ，15-连接板Ⅲ，16-连接板Ⅳ。
具体实施方式
下面结合具体实施案例和附图1-5对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。
实施例1
一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，如图1-5所示，包括上材料槽、下材料槽和送膜装置；
所述上材料槽包括上挡板1、左上垫块2和右上垫块3，所述左上垫块2和右上垫块3通过螺栓分别固定在上挡板1的两端；
所述下材料槽包括下挡板4、左下垫块5和右下垫块6，所述左下垫块5和右下垫块6通过螺栓分别固定在下挡板4的两端；
所述送膜装置包括薄膜7、两个拉膜导轨8、两个拉膜滑块9、两个调节钮10、送膜板11和送膜导轨12；
所述左上垫块2与左下垫块5的底面采用连接板Ⅰ13固定对接，所述左上垫块2与左下垫块5的侧面采用连接板Ⅱ14固定对接，所述左上垫块2与左下垫块5之间留有缝隙，用于薄膜7通过；所述右上垫块3与右下垫块6的底面采用连接板Ⅲ15固定对接，右上垫块3与右下垫块6的侧面采用连接板Ⅳ16固定对接，所述右上垫块3与右下垫块6之间留有缝隙，用于薄膜7通过；
所述送膜导轨12采用螺栓固定于右下垫块6上，送膜导轨12下表面距右上垫块3的下表面的距离为一个拉膜导轨厚度；所述送膜板11与送膜导轨12采用滑道连接；所述两个拉膜导轨8分别固定连接在送膜板11的两端，所述两个拉膜滑块9通过滑道结构分别与两个拉膜导轨8连接，使两个拉膜滑块9在两个拉膜导轨8上左右移动；所述两个调节钮10分别套接于两个拉膜导轨8的轴套中，两个调节钮10上分别焊有铁丝，铁丝另一端分别与两个拉膜滑块9相连，实现旋转两个调节钮10以分别拉动调节两个拉膜滑块9的位置；所述薄膜7两端分别用螺栓固定在两个拉膜滑块9上；
所述两个调节钮10调节两个拉膜滑块9的位置使薄膜7紧绷后，采用紧定螺钉结构对两个拉膜滑块9进行固定。
所述右上垫块3与右下垫块6各设置有一半部分凹槽，右上垫块3与右下垫块6对接后形成一个凹槽，用于嵌入推送的送膜装置。
所述送膜板11沿送膜导轨12前后移动，使薄膜7插入上材料槽和下材料槽之间的缝隙中。
所述上挡板1和下挡板4的材质为铝板。
所述上挡板1和下挡板4粘贴有与上挡板1和下挡板4形状相同的聚四氟乙烯薄膜，用于试件制备后与装置分离。
所述上挡板1和下挡板4的形状为矩形，厚度为1mm；所述上挡板1与下挡板4的长度、宽度相等。
所述左上垫块2、右上垫块3、左下垫块5和右下垫块6的厚度相等，宽度与上挡板1和下挡板4宽度相等，材质为软木。
所述薄膜7的长度大于左上垫块2与右上垫块3之间的距离，所述薄膜7的宽度根据具体制件需求进行裁切调整，所述薄膜为四氟乙烯薄膜。
所述上挡板1和下挡板4的面积大于预制的复合材料I型层间韧性高精度测试样件面积。
所述两个调节钮10上分别焊有铁丝，铁丝的数量为4根。
上述一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将上、下材料槽放置于水平台上，根据具体制件需求，在上、下材料槽的中空部分内添加I型拉伸试验所需的复合材料及其增强介质，添加材料的厚度与垫块厚度相同；
步骤2：将填充后的上、下材料槽对正，并将送膜导轨插入右下垫块中，组装上、下材料槽，并调整上、下材料槽之间的缝隙距离，至缝隙距离与薄膜厚度相等，用连接板将上、下材料槽位置固定；
步骤3：根据具体制件需求，将四氟乙烯薄膜裁切至指定宽度，长度为指定预制薄膜长度的1.5倍；
步骤4：将四氟乙烯薄膜的两端嵌入拉膜滑块中，并用螺栓将四氟乙烯薄膜固定；转动调节钮，移动拉膜滑块位置直至四氟乙烯薄膜紧绷；
步骤5：推动送膜板，使四氟乙烯薄膜插入上材料槽和下材料槽之间的的缝隙中，同时使拉膜导轨嵌入右上垫块与右下垫块对接后形成的凹槽中，然后静置30s以上；
步骤6：松开调节钮，将拉膜滑块上的螺栓卸下，将用于固定垫块与材料槽的螺栓卸下，将连接板卸下，将送膜装置从上、下材料槽中抽出；
步骤7：根据具体制件需求，对上、下材料槽及其内部的材料进行加温、加压和固化；
步骤8：固化完成后将上挡板和下挡板取下，将四个垫块切下，当增强材料为流体，将边缘溢胶部分切下，然后按照标准尺寸裁切材料，得到所需的标准样；此时，裁切后的标准样可直接用于I型层间韧性测试。
Claims (10)
1.一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，装置包括上材料槽、下材料槽和送膜装置；
所述上材料槽包括上挡板(1)、左上垫块(2)和右上垫块(3)，所述左上垫块(2)和右上垫块(3)通过螺栓分别固定在上挡板(1)的两端；
所述下材料槽包括下挡板(4)、左下垫块(5)和右下垫块(6)，所述左下垫块(5)和右下垫块(6)通过螺栓分别固定在下挡板(4)的两端；
所述送膜装置包括薄膜(7)、两个拉膜导轨(8)、两个拉膜滑块(9)、两个调节钮(10)、送膜板(11)和送膜导轨(12)；
所述左上垫块(2)与左下垫块(5)的底面采用连接板Ⅰ(13)固定对接，所述左上垫块(2)与左下垫块(5)的侧面采用连接板Ⅱ(14)固定对接，所述左上垫块(2)与左下垫块(5)之间留有缝隙，用于薄膜(7)通过；所述右上垫块(3)与右下垫块(6)的底面采用连接板Ⅲ(15)固定对接，右上垫块(3)与右下垫块(6)的侧面采用连接板Ⅳ(16)固定对接，所述右上垫块(3)与右下垫块(6)之间留有缝隙，用于薄膜(7)通过；
所述送膜导轨(12)采用螺栓固定于右下垫块(6)上，送膜导轨(12)下表面距右上垫块(3)的下表面的距离为一个拉膜导轨厚度；所述送膜板(11)与送膜导轨(12)采用滑道连接；所述两个拉膜导轨(8)分别固定连接在送膜板(11)的两端，所述两个拉膜滑块(9)通过滑道结构分别与两个拉膜导轨(8)连接，使两个拉膜滑块(9)在两个拉膜导轨(8)上左右移动；所述两个调节钮(10)分别套接于两个拉膜导轨(8)的轴套中，两个调节钮(10)上分别焊有铁丝，铁丝另一端分别与两个拉膜滑块(9)相连，实现旋转两个调节钮(10)以分别拉动调节两个拉膜滑块(9)的位置；所述薄膜(7)两端分别用螺栓固定在两个拉膜滑块(9)上；
所述两个调节钮(10)调节两个拉膜滑块(9)的位置使薄膜(7)紧绷后，采用紧定螺钉结构对两个拉膜滑块(9)进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述右上垫块(3)与右下垫块(6)各设置有一半部分凹槽，右上垫块(3)与右下垫块(6)对接后形成一个凹槽，用于嵌入推送的送膜装置。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述送膜板(11)沿送膜导轨(12)前后移动，使薄膜(7)插入上材料槽和下材料槽之间的缝隙中。
4.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述上挡板(1)和下挡板(4)为刚性不易变形的材质，包括铝板、钢板、铁板和铜板。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述上挡板(1)和下挡板(4)粘贴有与上挡板(1)和下挡板(4)形状相同的聚四氟乙烯薄膜，用于试件制备后与装置分离。
6.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述上挡板(1)和下挡板(4)的形状根据具体制件需求进行裁切调整。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述左上垫块(2)、右上垫块(3)、左下垫块(5)和右下垫块(6)的厚度根据具体制件需求进行裁切调整，材质为易切割材质，包括软木、橡胶和固化后的热熔胶。
8.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述薄膜(7)的长度大于左上垫块(2)与右上垫块(3)之间的距离，所述薄膜(7)的宽度根据具体制件需求进行裁切调整，所述薄膜为四氟乙烯薄膜。
9.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述上挡板(1)和下挡板(4)的面积大于预制的复合材料I型层间韧性高精度测试样件面积。
10.根据权利要求1所述的一种复合材料I型层间韧性高精度测试样件的制备装置，其特征在于，所述两个调节钮10上分别焊有铁丝，铁丝的数量为4根。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120585922.9U CN214952489U (zh) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 一种复合材料i型层间韧性高精度测试样件的制备装置 |
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| CN202120585922.9U CN214952489U (zh) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 一种复合材料i型层间韧性高精度测试样件的制备装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114544390A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-05-27 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种测试板材剪切起皱性能的偏置加载试样与方法 |
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| CN114544390A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-05-27 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种测试板材剪切起皱性能的偏置加载试样与方法 |
| CN114544390B (zh) * | 2022-01-20 | 2023-08-29 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种测试板材剪切起皱性能的偏置加载试样与方法 |
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