CN215762658U - 一种复合材料力学测试加强片粘贴工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种复合材料力学测试加强片粘贴工装，所述复合材料为工字型板，所述加强片位于所述工字型板的翼板部的两面，且所述加强片与所述翼板部的大小相等，包括用于承载所述翼板部和所述加强片的底座以及可拆卸连接所述底座的连杆，所述底座上设置有卡爪，同一所述底座上的所述卡爪之间的间距等于所述工字型板的腹板部的宽度，且所述卡爪能够同时抵接在所述翼板部和所述腹板部的侧壁；本实用新型将待试验材料先加工成工字型板，采用分体式底座连接连杆的形式，将加强片粘接在工字型板的翼板部，并通过底座上的卡爪对加强片进行定位，粘贴完成后再将工字型板加工成待测样条，能够保证加强片粘贴的精确度并能够容易清理被挤出的胶黏剂。

Description

一种复合材料力学测试加强片粘贴工装

技术领域

本实用新型涉及复合材料力学测试加强片粘贴技术领域，特别是涉及一种复合材料力学测试加强片粘贴工装。

背景技术

复合材料拉伸测试标准ISO527-5、压缩测试标准ISO14126中有明确规定，测试需要将待测样块夹持部位粘贴上加强片，以增加样块夹持部位的强度，保证样块在测试过程中不失效。

实验室粘贴加强片，现有的做法是采用专用夹具，在夹具两边采用C型夹进行固定。但事实上，使用该夹具辅助粘贴加强片存在较大的缺陷，主要表现在：效率低，C型夹固定和对中都需要消耗大量的时间；精确度不高，加强片容易滑动，影响精确度。因此，现有的粘贴方式经常会遇到加强片粘贴不平整，加强片位置偏移的问题，造成样块标距长度不够或者增长，都会对力学测试数据造成影响。

申请公布号为CN 104977208 A的中国专利公开了一种辅助粘贴复合材料压缩性能试样加强片夹具，包括底板、夹板和定位螺栓组，底板与夹板间设有用于容纳压缩试样的间隙，定位螺栓组包括左定位螺栓和右定位螺栓，左定位螺栓和右定位螺栓间的距离等于压缩试样的宽度，左定位螺栓和右定位螺栓的连线与底板的一个侧边垂直设置，且左定位螺栓和右定位螺栓的连线与底板的另一个侧边平行设置，也就是说，该方案中利用左定位螺栓和右定位螺栓实现对加强片的位置固定和定位，但是，左定位螺栓和右定位螺栓本身的位置就不容易固定，且如果想要保证精确性，还需要采用直角尺进行辅助定位，导致操作繁琐，使用不便。

申请公布号为CN 109085037 A的中国专利公开了一种加强片粘贴的通用工装及其使用方法，包括一L形的直角主定位臂；一垂直于直角主定位臂一边的第一滑动臂；一垂直于直角主定位臂另一边的第二滑动臂；一将第一滑动臂和第二滑动臂连接起来的定位滑钮；一用于加强片的定位及确保测试试验件的标距长度的限位块；限位块设置在直角主定位臂、第一滑动臂和第二滑动臂形成的矩形中，可见，该方案利用限位块以及直角主定位臂、第一滑动臂和第二滑动臂形成的矩形整体进行限位，显然，该方案会形成过度约束，只能对于加强片和试验件已经加工成准确尺寸的情况下进行粘贴，如果采用粘贴完成加强片再进行加工成待测试验件的方式则需要严格保证初始的试验件的加工精度，否则，在装夹后可能造成粘贴的误差，而且，矩形结构将试验件包围其中，导致试验件的胶黏剂被挤出后无法有效清理，对试验件和工装本身均会造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种复合材料力学测试加强片粘贴工装，以解决上述现有技术存在的问题，将待试验材料先加工成工字型板，利用工字型板具有翼板部和腹板部的特点，采用分体式底座连接连杆的方式，将加强片粘接在工字型板的翼板部位置，并通过底座上设置的卡爪对加强片进行定位，粘贴完成后再按照试验需求将工字型板加工成待测样条，能够保证加强片粘贴的精确度并能够容易清理被挤出的胶黏剂。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种复合材料力学测试加强片粘贴工装，所述复合材料为工字型板，所述加强片位于所述工字型板的翼板部的两面，且所述加强片与所述翼板部的大小相等，包括用于承载所述翼板部和所述加强片的底座以及可拆卸连接所述底座的连杆，所述底座上设置有卡爪，同一所述底座上的所述卡爪之间的间距等于所述工字型板的腹板部的宽度，且所述卡爪能够同时抵接在所述翼板部和所述腹板部的侧壁。

优选地，所述卡爪抵接所述翼板部和所述腹板部的位置均为平面，所述卡爪为四棱柱结构。

优选地，所述底座的侧壁与所述翼板部的侧壁平齐。

优选地，包括压紧结构，所述压紧结构用于压紧所述加强片和所述翼板部。

优选地，所述压紧结构包括平压板，所述平压板、所述底座、所述翼板部以及所述加强片上设置有同心的通孔，所述通孔内贯穿有压紧螺栓。

优选地，所述平压板的一侧壁抵接在所述卡爪上，其余侧壁与所述底座的侧壁平齐。

优选地，所述卡爪的高度大于所述工字型板及其所粘贴的加强片的厚度之和。

优选地，所述连杆为U型结构，每个所述底座上设置有与所述U型结构匹配的L型凹槽，所述U型结构与所述L型凹槽之间设置有紧固结构。

优选地，所述紧固结构为螺钉，所述螺钉设置在所述U型结构的两支臂上，且所述螺钉的轴向平行于所述U型结构的底边。

优选地，所述U型结构的侧壁与所述底座的侧壁平齐。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本实用新型将待试验材料先加工成工字型板，利用工字型板具有翼板部和腹板部的特点，采用分体式底座连接连杆的方式，将加强片粘接在工字型板的翼板部位置，并通过底座上设置的卡爪对加强片的位置进行定位，粘贴完成后再按照试验需求将工字型板加工成待测样条，能够保证加强片粘贴的精确度并能够容易清理被挤出的胶黏剂；

(2)本实用新型利用平压板压紧加强片和工字型板，能够均匀对其进行施加压力，同时，加强片的侧壁与底座的侧壁平齐，能够在清理挤出的胶黏剂时更加方便，而且能够清理的较为干净，避免胶黏剂凝固后对于再次装夹的影响，保证精确度；

(3)本实用新型连杆为U型结构，每个底座上设置有与U型结构匹配的L型凹槽，利用U型结构与L型凹槽的配合实现连杆和底座之间的紧固连接，能够限定底座之间的间距，进而限定加强片之间的间距，从而在将粘贴好加强片的工字型板加工成待测样条后进行试验时，能够保证样块标距长度的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型拉伸加强片粘贴工装结构示意图。；

图2为图1的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型拉伸加强片粘贴后加工成的待测样条；

图4为本实用新型压缩加强片粘贴工装结构示意图；

图5为图4的爆炸结构示意图；

图6为本实用新型压缩加强片粘贴后加工成的待测样条；

其中，1、底座；11、卡爪；2、连杆；3、平压板；4、工字型板；40、待测板；41、加强片；410、待测板加强片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种复合材料力学测试加强片粘贴工装，以解决现有技术存在的问题，将待试验材料先加工成工字型板，利用工字型板具有翼板部和腹板部的特点，采用分体式底座连接连杆的方式，将加强片粘接在工字型板的翼板部位置，并通过底座上设置的卡爪对加强片进行定位，粘贴完成后再按照试验需求将工字型板加工成待测样条，能够保证加强片粘贴的精确度并能够容易清理被挤出的胶黏剂。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1～3所示，本实施例提供一种复合材料力学测试加强片41粘贴工装，用于拉伸样块加强片41粘贴，能够满足标准ISO527-5，复合材料被加工切割成工字型板4，工字型板4本身结构包括翼板部和腹板部，加强片41需要粘贴在翼板部的两面，且加强片41与翼板部的大小相等。粘贴工装包括用于承载翼板部和加强片41的底座1以及可拆卸连接底座1的连杆2，其中，底座1应具有承载面，能够容纳翼板部和加强片41。连杆2将两个底座1固定连接形成一个整体，连杆2的结构可以为平板型、U型等形式，连接底座1时可以采用螺栓固定的方式，需要说明的是，连杆2在连接底座1后应能够保证两底座1之间的相对位置关系，以能够对加强片41进行限位，保证加强片41和工字型板4的翼板部的粘贴位置。不同的连杆2的长度可以实现不同的底座1之间的间距，从而通过改变连杆2的长度即可以实现不同加强片41间距的精确调整。底座1上设置有卡爪11，同一底座1上的卡爪11之间的间距等于工字型板4的腹板部的宽度，也就是说，工字型板4的腹板部能够卡放到同一个底座1的卡爪11之间。从而，在安装连杆2，底座1的位置被限定后，能够使得卡爪11同时抵接在翼板部和腹板部的侧壁。而卡爪11只设置在腹板部的两侧，也就是说，卡爪11所占翼板部侧壁的很小部分，不会大面积的遮挡翼板部的侧壁，因此，在加强片41粘贴在翼板部上后，由于挤压所挤出的胶黏剂不会被卡爪11阻挡，胶黏剂能够顺利被清理掉。另外，需要说明的是，对于加强片41和翼板部的粘贴过程，可以采用重物挤压或C型夹子夹紧等方式。本实用新型将待试验材料先加工成工字型板4，利用工字型板4具有翼板部和腹板部的特点，采用分体式底座1连接连杆2的方式，将加强片41粘接在工字型板4的翼板部位置，并通过底座1上设置的卡爪11对加强片41的位置进行定位，粘贴完成后再按照试验需求将工字型板4加工成待测样条(如图3所示，待测样条包括待测板40和待测板加强片410)，从而能够保证加强片41粘贴的精确度并能够容易清理被挤出的胶黏剂。

卡爪11可以为圆柱形结构也可以为平板型结构，与底座1连接时可以焊接连接、利用螺钉可拆卸连接或与底座1一体切削加工而成。优选地，卡爪11抵接翼板部和腹板部的位置均为平面，此时，卡爪11可以为四棱柱结构，例如长方体或正方体，从而能够具有抵接平面，便于对加强片41的位置进行限定。

底座1的侧壁可以与工字型板4的翼板部的侧壁平齐，在有胶黏剂挤出后，能够顺着底座1的侧壁进行清理，一方面可以利用底座1的侧壁对清理工具进行导向，避免清理操作时对加强片41和工字型板4造成损坏或使其发生位移，另一方面不会形成对于胶黏剂的阻挡，能够方便清理。

包括压紧结构，压紧结构可以为重物或C型夹子，压紧结构用于压紧加强片41和工字型板4的翼板部，通过压紧结构的设置，能够施加给加强片41和翼板部位置一定的压紧力，从而保证粘贴的效果满足要求。

进一步的，压紧结构可以包括平压板3，平压板3平铺在加强片41表面，通过平压板3能够施加给加强片41均匀的挤压力。具体的，平压板3、底座1、翼板部以及加强片41上可以设置有同心的通孔，通孔内贯穿有压紧螺栓，通过压紧螺栓连接压紧螺母后将平压板3与底座1连接为一体，而加强片41以及工字型板4的翼板部被压紧在内部。压紧螺栓及压紧螺母可以设置有多组，根据工字型板4的整体宽度和所需求的待测样条的宽度进行相应的设置，需要考虑待测样条躲避通孔的位置，也就是说，在切割成待测样条后，待测样条上应没有通孔。

平压板3在安装后可以使其靠近卡爪11方向的侧壁抵接在卡爪11上，平压板3其余方向的侧壁与底座1的侧壁平齐。当工字型板4和加强片41同样与底座1平齐时，平压板3与底座1可以共同作为胶黏剂清理工具的导向，避免清理操作时对加强片41和工字型板4造成损坏或使其发生位移；当工字型板4和加强片41凸出底座1的侧壁时(同时凸出平压板3的侧壁)，此时，平压板3与底座1虽然无法作为清理工具的导向，但也不会粘连胶黏剂而导致难以清理。

卡爪11的高度可以设置的大于工字型板4及其所粘贴的加强片41的厚度之和，也就是说，工字型板4和加强片41在安放到底座1上并抵接卡爪11后，卡爪11还能凸出加强片41一定高度，在放置平压板3后，卡爪11还可以对平压板3进行限位，从而更好的保证平压板3与底座1的相对位置关系，保证整体结构在安装后的位置定位的精确性，保证对加强片41的压紧效果均匀有效，保证粘贴加强片41的粘贴质量。

连杆2可以为U型结构，每个底座1上设置有与U型结构匹配的L型凹槽，将U型结构卡放到L型凹槽内实现对两底座1的连接，在U型结构与L型凹槽之间还设置有紧固结构，通过紧固结构将U型结构和L型凹槽进行固定，从而通过连杆2实现两底座1的限位和固定。紧固结构可以为螺钉、螺栓等可拆卸螺纹结构，也可以为卡扣等形式。进而能够限定两底座1之间的间距，即限定加强片41之间的间距，从而在将粘贴好加强片41的工字型板4加工成待测样条后进行试验时，能够保证样块标距长度的精确性。

紧固结构可以为螺钉，螺钉设置在U型结构的两支臂上，且螺钉的轴向平行于U型结构的底边，当安装连杆2和底座1时，通过螺钉的逐步旋紧，可以拉动底座1向U型结构的支臂方向移动，从而逐步将工字型结构4(包括加强片41)卡放在两底座1上。

U型结构与的侧壁与底座1的侧壁平齐，也就是说，底座1不会因为安装连杆2后而导致底座1的侧壁不平齐，能够避免对工字型板4清理胶黏剂的影响。

本实施例拉伸样件加强片41粘贴过程如下：

1)将预制好的复合材料层压板切割成工字型板4，尺寸可以设定为300mm*250mm，并在与底座1相应位置进行打孔。

2)将加强片41切割成与工字型板4的翼板部相同的尺寸，即300mm*50mm，并在与底座1相应位置进行打孔。

3)将工字型板4和加强片41粘贴位置均匀涂抹上胶黏剂，厚度控制在1-2mm即可。

4)将底座1用连杆2组装完毕后，将压紧螺栓从底座1通孔处贯穿。

5)先放底层两片加强片41，然后将工字型板4放入底座1，再将上层加强片41安装上，再将平压板3安装上，最后，在压紧螺栓上安装螺母将平压板3压紧。

6)压紧螺母上紧后将挤出的多余的胶黏剂清除，30分钟后再清理一遍多余胶黏剂，然后将粘接好的样块整体放置于30-40度加热鼓风干燥箱中6-7小时。

7)待胶黏剂充分固化后，将粘好的样块用数控机床，加工成待测样条。

实施例二

如图4～6所示，本实施例提供一种复合材料力学测试加强片41粘贴工装，用于压缩样块加强片41粘贴，能够满足标准ISO14126。本实施例的结构与实施例一的结构基本一致，不同之处在于根据压缩样件待测板40及待测板加强片410的尺寸对粘贴工装的尺寸进行调整。例如只是对连杆2的长度进行调整，可以缩短两底座1之间的间距，即缩短加强片41之间的间距，从而能够适用于压缩样块加强片41的粘贴。

本实施例压缩样件加强片41粘贴过程如下：

1)将预制好的复合材料层压板切割成工字型板4，尺寸可以设定为300mm*130mm，并在与底座1相应位置进行打孔。

2)将加强片41切割成与工字型板4的翼板部相同的尺寸，即300mm*60mm，并在与底座1相应位置进行打孔。

3)将工字型板4和加强片41粘贴位置均匀涂抹上胶黏剂，厚度控制在1-2mm即可。

4)将底座1用连杆2组装完毕后，将压紧螺栓从底座1通孔处贯穿。

5)先放底层两片加强片41，然后将工字型板4放入底座1，再将上层加强片41安装上，再将平压板3安装上，最后，在压紧螺栓上安装螺母将平压板3压紧。

6)压紧螺母上紧后将挤出的多余的胶黏剂清除，30分钟后再清理一遍多余胶黏剂，然后将粘接好的样块整体放置于30-40度加热鼓风干燥箱中6-7小时。

7)待胶黏剂充分固化后，将粘好的样块用数控机床，加工成待测样条。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述复合材料为工字型板，所述加强片位于所述工字型板的翼板部的两面，且所述加强片与所述翼板部的大小相等，包括用于承载所述翼板部和所述加强片的底座以及可拆卸连接所述底座的连杆，所述底座上设置有卡爪，同一所述底座上的所述卡爪之间的间距等于所述工字型板的腹板部的宽度，且所述卡爪能够同时抵接在所述翼板部和所述腹板部的侧壁。

2.根据权利要求1所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述卡爪抵接所述翼板部和所述腹板部的位置均为平面，所述卡爪为四棱柱结构。

3.根据权利要求2所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述底座的侧壁与所述翼板部的侧壁平齐。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：包括压紧结构，所述压紧结构用于压紧所述加强片和所述翼板部。

5.根据权利要求4所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述压紧结构包括平压板，所述平压板、所述底座、所述翼板部以及所述加强片上设置有同心的通孔，所述通孔内贯穿有压紧螺栓。

6.根据权利要求5所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述平压板的一侧壁抵接在所述卡爪上，其余侧壁与所述底座的侧壁平齐。

7.根据权利要求4所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述卡爪的高度大于所述工字型板及其所粘贴的加强片的厚度之和。

8.根据权利要求4所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述连杆为U型结构，每个所述底座上设置有与所述U型结构匹配的L型凹槽，所述U型结构与所述L型凹槽之间设置有紧固结构。

9.根据权利要求8所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述紧固结构为螺钉，所述螺钉设置在所述U型结构的两支臂上，且所述螺钉的轴向平行于所述U型结构的底边。

10.根据权利要求9所述的复合材料力学测试加强片粘贴工装，其特征在于：所述U型结构的侧壁与所述底座的侧壁平齐。

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