CN220960864U - 复合材料拉伸试样的制样装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种复合材料拉伸试样的制样装置，在其底板上沿第一轴线方向间隔设置有平行的第一限位板和第二限位板，以及沿第一轴线方向延伸并沿第二轴线方向间隔设置的若干下圆弧槽，圆弧槽位于第一限位板和第二限位板之间；对应于每个下圆弧槽，在顶板上均设置有一上圆弧槽，锁紧螺栓穿过顶板后旋拧在底板上，相对应的下圆弧槽与上圆弧槽形成一个用于放置试样的容纳腔，容纳腔用于放置试样；对应于每个下圆弧槽，在第一限位板上均旋拧有一压紧螺栓，旋拧压紧螺栓，能够使压紧螺栓抵压在试样的一端上。本申请利用顶盖能够一次性地对所有的试样进行固定，无需对每个试样采用独立的夹具进行固定，简化了装置的结构和制样流程，提高了制样效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合材料拉伸试样的制样装置。
背景技术
在制备纤维增强材料等复合材料时，是在试样的两端分别用胶粘剂粘结一根拉杆，为了保证粘结强度，粘结剂的涂抹量往往过量，使得粘结剂溢出，影响试验数据的准确性，为了提高避免胶粘剂的溢出，采用胶膜来替代胶粘剂，很好的保证了粘结强度，并避免了胶粘剂的溢出，但是在制备试样时，对于每个试样，均需要采用单独的夹具固定在制样装置上，制样过程较为繁琐，需要寻找一种操作相对简单的制样装置。
实用新型内容
为解决现有技术中，对于每个试样，均需要采用单独的夹具固定在制样装置上，制样过程较为繁琐的问题，并提供一种操作相对简单的制样装置，本申请提出了一种复合材料拉伸试样的制样装置，其包括一底板和一顶板，在该底板上沿第一轴线方向间隔固定设置有相互平行的第一限位板和第二限位板，在底板上还设置有若干个沿第一轴线方向延伸的下圆弧槽，若干个下圆弧槽沿第二轴线方向间隔设置，且该干个下圆弧槽位于第一限位板和第二限位板之间；下圆弧槽的开口朝向上方；
对应于每个下圆弧槽，在顶板上均设置有一上圆弧槽，上圆弧槽的开口朝向下方，锁紧螺栓穿过顶板后旋拧在底板上，使得相对应的下圆弧槽与上圆弧槽形成为一个呈圆形的容纳腔，该容纳腔用于放置试样；
对应于每个下圆弧槽，在第一限位板上均沿第一轴线方向旋拧有一压紧螺栓，该压紧螺栓贯穿该第一限位板；当将试样置于容纳腔内时，旋拧该压紧螺栓，能够使压紧螺栓抵压在试样的一端上；
第一轴线方向与第二轴线方向均沿水平方向延伸、且相互垂直。该制样装置采用不锈钢材料制作。
当采用本申请来制作复合材料用于拉伸的试样时，按照以下步骤进行：
(1)首先在下圆弧槽内涂抹脱模剂，然后将两端粘结有胶膜的试样本体放置在下圆弧槽的第一轴线方向的大致中间位置；
(2)将一根拉杆放置在试样本体朝向第一限位板的一侧，然后将另一根拉杆放置在试样本体朝向第二限位板的一侧；
(3)旋拧压紧螺栓，使两根拉杆分别抵压在试样本体的两端；
(4)在上圆弧槽内涂抹脱模剂，然后将顶板盖合在底板上，使得相对应的上圆弧槽与下圆弧槽共同形成为一个容纳腔，然后利用锁紧螺栓将底板和顶板连接在一起。
(5)将携带试样的制样装置放置到干燥箱内，使胶膜固化，然后拆卸顶板，得到用于试验的试样。
利用本申请，利用锁紧螺栓使试样本体和拉杆抵压在一起，并利用上圆弧槽和下圆弧槽所形成的容纳腔使得试样本体和拉杆同轴设置，保证了试样的同轴度。本申请中，利用顶盖能够一次性地对所有的试样进行固定，无需对每个试样采用独立的夹具进行固定，简化了装置的结构以及制样流程，提高了制样效率。
进一步，为便于加工，相对应的下圆弧槽和上圆弧槽由同一圆管沿中轴线切割而成。
进一步，为对试样形成均匀的压力，锁紧螺栓与容纳腔同轴设置。
进一步，为保证试样的拉杆与试样本体的同轴设置，容纳腔的内径与试样的外径相同。
进一步，为便于将试样从下圆弧槽内取出，在下圆弧槽的第二轴线方向的两侧均设置有一扣手槽，扣手槽由下圆弧槽的两侧的上端面向下凹陷而成。
进一步，为对试样的拉杆形成稳定的支撑，在第一限位板和第二限位板的内侧均设置有一用于支持试样的拉杆的支撑槽，该支撑槽的槽底呈圆弧形、且开口朝上。
附图说明
图1为本实用新型的一实施例的结构示意图。
图2为图1的俯视图，其中的顶板被拆除。
图3为图1中A-A的视图。
图4为图3拆除试样后的视图。
图5为图4拆除顶板后的视图。
图6为顶板的底面视图。
图7为试样的示意图。
具体实施方式
以下首先说明试样的结构。请参阅图7，图7中，标记为S的箭头的指向表示试样30的长度方向，该长度方向称为轴向，垂直于长度方向的方向称为径向。
该试样30具体包括试样本体31和胶接在试样本体31长度方向两端的第一拉杆32和第二拉杆33，在试样本体31与第一拉杆32和第二拉杆33之间均设置有胶膜，该胶膜内含有增强纤维。试样本体31呈中间细、两端粗的形状，具体包括中间部311和设置在中间部311两端的第一端部312和第二端部313，中间部311、第一端部312和第二端部313均呈圆柱状，且中间部与第一端部312和第二端部313之间均采用圆弧过渡连接。中间部、第一端部312和第二端部313同轴设置，试样本体由纤维增强复合材料整体制成，第一端部和第二端的结构相同，使得第一端部和第二端部的外径相同。第一端部或第二端部的外径形成为试样的外径。
第一拉杆32和第二拉杆33统称为拉杆。第一拉杆32和第二拉杆33的结构相同，其中，第一拉杆32包括第一端头321和连接在第一端头上的第一直杆322，其中第一端头为截面呈圆形的圆柱，第一直杆为一圆柱杆，第一直杆和第一端头同轴设置，且第一端头的外径与第一端部的外径相同，第一端头经胶膜沿轴向粘结在第一端部上。第二拉杆33包括第二端头331和连接在第二端头上的第二直杆332，其中第二端头为截面呈圆形的圆柱，第二直杆为一圆柱杆，第二直杆和第二端头同轴设置，且第二端头的外径与第二端部的外径相同，第二端头经胶膜沿轴向粘结在第二端部上。试样本体、第一拉杆和第二拉杆同轴设置。
以下对复合材料拉伸试样的制样装置进行说明，请参阅图1-图6，附图中，第一轴线X的指向表示第一轴线方向，第二轴线Y的指向表示第二轴线方向，第一轴线和第二轴线均沿水平方向延伸、且相互垂直。该制样装置包括一底板10和一顶板20，在该底板10上沿第一轴线方向间隔固定设置有相互平行的第一限位板11和第二限位板12，在底板10上还设置有四个沿第一轴线方向延伸的下圆弧槽19，四个下圆弧槽19沿第二轴线方向间隔设置，且四个下圆弧槽19位于第一限位板11和第二限位板12之间。下圆弧槽的开口朝向上方。
对应于每个下圆弧槽19，在顶板20上均设置有一上圆弧槽21，上圆弧槽的开口朝向下方，顶板和底板均呈矩形、且大小相同，在顶板20的四个角上均开设有一呈通孔状的螺栓孔23，该螺栓孔为光孔。在底板上，对应于每个螺栓孔23，均设置有一螺纹孔14，四个螺纹孔位于底板的四个角上，锁紧螺栓22穿过螺栓孔23后旋拧在螺纹孔内，使得相对应的下圆弧槽与上圆弧槽形成为一个呈圆形的容纳腔，该容纳腔用于放置试样30。本实施例中，相对应的下圆弧槽和上圆弧槽由同一圆管沿中轴线切割而成。锁紧螺栓与容纳腔同轴设置，且容纳腔的内径与试样的外径相同。
对应于每个下圆弧槽，在第一限位板11上均沿第一轴线方向开设有一调节孔15，该调节孔为一内螺纹通孔，压紧螺栓16旋拧在该调节孔内，使得该压紧螺栓贯穿该第一限位板；当将试样置于容纳腔内时，旋拧该压紧螺栓，能够使压紧螺栓抵压在试样的一端上。
为对试样形成稳定的支撑，在第一限位板11朝向第二限位板12的一侧设置有第一支撑槽17，在第二限位板12朝向第一限位板11的一侧设置有第二支撑槽18，第一支撑槽17和第二支撑槽18分别用于支撑第一拉杆和第二拉杆两者之一，即在第一限位板和第二限位板的内侧均设置有一用于支持试样的拉杆的支撑槽。本实施例中，第一支撑槽和第二支撑槽的槽底呈圆弧形、且开口朝上。
为了便于将试样从下圆弧槽内将试样取出，在下圆弧槽的第二轴线方向的两侧均设置有一扣手槽191，扣手槽由下圆弧槽的两侧的上端面向下凹陷而成，且扣手槽位于圆弧槽第一轴线方向的中间部。本实施例中，制样装置采用不锈钢材料制作。
当采用本实施例来制作复合材料用于拉伸的试样时，按照以下步骤进行：
(1)首先在下圆弧槽内涂抹脱模剂，然后将两端粘结有胶膜的试样本体31放置在下圆弧槽的第一轴线方向的大致中间位置；
(2)将第一拉杆放置在试样本体朝向第一限位板的一侧，并使第一端头支撑在下圆弧槽内，第一直杆支撑在第一支撑槽内；然后将第二拉杆放置在试样本体朝向第二限位板的一侧，并使第二端头支撑在下圆弧槽内，第二直杆支撑在第二支撑槽内；当然，在另一实施例中，第一拉杆和第二拉杆的位置可以调换；
(3)旋拧压紧螺栓，使第一拉杆和第二拉杆分别抵压在试样本体的两端；
(4)在上圆弧槽内涂抹脱模剂，然后将顶板盖合在底板上，然后利用锁紧螺栓将底板和顶板连接在一起，使得相对应的上圆弧槽与下圆弧槽共同形成为一个容纳腔；
(5)将携带试样的制样装置放置到干燥箱内，使胶膜固化，然后拆卸顶板，得到用于试验的试样。
本实施例中，胶膜采用深圳市华美亚科技有限公司的型号为KEY-1900的高温环氧胶膜，在固化时，随炉升温到150℃，然后保温2小时后，停止加热，自然降温到室温，开炉，将试样取出。
Claims (6)
1.复合材料拉伸试样的制样装置，其特征在于，包括一底板和一顶板，在该底板上沿第一轴线方向间隔固定设置有相互平行的第一限位板和第二限位板，在底板上还设置有若干个沿第一轴线方向延伸的下圆弧槽，若干个下圆弧槽沿第二轴线方向间隔设置，且该干个下圆弧槽位于第一限位板和第二限位板之间；下圆弧槽的开口朝向上方；
对应于每个下圆弧槽，在顶板上均设置有一上圆弧槽，上圆弧槽的开口朝向下方，锁紧螺栓穿过顶板后旋拧在底板上，使得相对应的下圆弧槽与上圆弧槽形成为一个呈圆形的容纳腔，该容纳腔用于放置试样；
对应于每个下圆弧槽，在第一限位板上均沿第一轴线方向旋拧有一压紧螺栓，该压紧螺栓贯穿该第一限位板；当将试样置于容纳腔内时，旋拧该压紧螺栓，能够使压紧螺栓抵压在试样的一端上；
第一轴线方向与第二轴线方向均沿水平方向延伸、且相互垂直。
2.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，相对应的下圆弧槽和上圆弧槽由同一圆管沿中轴线切割而成。
3.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，锁紧螺栓与容纳腔同轴设置。
4.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，
容纳腔的内径与试样的外径相同。
5.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，
在下圆弧槽的第二轴线方向的两侧均设置有一扣手槽，扣手槽由下圆弧槽的两侧的上端面向下凹陷而成。
6.根据权利要求1所述的制样装置，其特征在于，
在第一限位板和第二限位板的内侧均设置有一用于支持试样的拉杆的支撑槽，该支撑槽的槽底呈圆弧形、且开口朝上。
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