一种测试剪切力的样品夹具论文和设计-刘瑞祥

全文摘要

本实用新型公开了一种测试剪切力的样品夹具，包括底座、装夹杆和推杆，底座安装在测力机基座，推杆安装在测力机力臂上，所述底座设有横向贯穿的圆形通孔，所述装夹杆包括方形部和与方形部相连接的圆柱部，圆柱部伸入圆形通孔内且与圆形通孔相过渡配合，方形部侧面开设有与钎焊基体相适配的方形槽，方形部还设有与方形槽相连通的螺孔，钎焊基体置于方形槽内且被焊件位于方形槽外，另设有螺栓，通过螺栓与螺孔的螺接配合以将钎焊基体与方形部相固定；所述推杆末端为半圆形，推杆末端的中心轴面贴合在钎焊基体的焊接面，转动装夹杆以使推杆下底面贴合在被焊件顶面。该样品夹具能保证推杆施力面与被焊件受力面相平行，使得被焊件受到均匀的面载荷。

主设计要求

1.一种测试剪切力的样品夹具，样品包括钎焊基体和焊接在钎焊基体焊接面的被焊件，其特征在于：该样品夹具包括底座、装夹杆和推杆，底座安装在测力机基座，推杆安装在测力机力臂上，所述底座设有横向贯穿的圆形通孔，所述装夹杆包括方形部和与方形部相连接的圆柱部，圆柱部伸入圆形通孔内且与圆形通孔形成过渡配合，方形部侧面开设有与钎焊基体相适配的方形槽，方形部还设有与方形槽相连通的螺孔，钎焊基体置于方形槽内且被焊件位于方形槽外，另设有螺栓，通过螺栓与螺孔的螺接配合以将钎焊基体与方形部相固定；所述推杆末端为半圆形，推杆末端的中心轴面贴合在钎焊基体的焊接面，转动装夹杆以使推杆下底面贴合在被焊件顶面。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种测试剪切力的样品夹具，其特征在于：所述螺孔设有至少两个，且两个螺孔并排间隔布置在方形部顶面，所述螺栓个数与螺孔个数相同且一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种测试剪切力的样品夹具，其特征在于：所述螺孔个数设有三个，其中两个螺孔并排间隔布置在方形部顶面，另一螺孔布置在方形部的侧面。

4.根据权利要求2所述的一种测试剪切力的样品夹具，其特征在于：所述圆柱部末端外周设有防滑部。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测试剪切力的样品夹具。

背景技术

在研究钎焊样品连接强度时，需要将钎焊后的样品进行剪切力实验，来获得钎焊样品剪切应力。样品包括钎焊基体1和焊接在钎焊基体1的被焊件2，在实验时，现有夹具工作示意图如图1-a、图1-b所示,(1-a)为理想状态下的样品状态，(1-b) 为实际状态下的样品状态。由于钎焊基体1的厚度不能保持绝对一致，所以夹具对不同钎焊基体1的夹持力都不相同，在推剪时基体很容易在压力的作用下倾斜，从而产生额外的弯矩，使测量到的剪切力高于实际的剪切力，造成实验误差，而且该误差会随着钎焊基体的变化而变化。

此外，由于样品的制作和钎焊过程的影响，被焊件2不能做到如图2-a所示的严格正置,往往会有一定的歪斜如图2-b所示,这便导致了在剪切实验时，如图1-b所示的受力面与支撑面不平行，使得受力面或者支撑面受到线载荷的作用，而非理想状态下的均匀面载荷。根据图2-a、图2-b的放置方式，用有限元软件模拟其在推剪时候的应力分布,从仿真结果可以看到，正置时，样品在钎焊界面处受力均匀，而歪斜放置时，样品受到点载荷作用时，受力不均匀。因此，急需一种测试剪切力的样品夹具，避免实验误差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种测试剪切力的样品夹具，其克服了背景技术的所存在的不足。本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种测试剪切力的样品夹具，样品包括钎焊基体和焊接在钎焊基体焊接面的被焊件，其特征在于：该样品夹具包括底座、装夹杆和推杆，底座安装在测力机基座，推杆安装在测力机力臂上，所述底座设有横向贯穿的圆形通孔，所述装夹杆包括方形部和与方形部相连接的圆柱部，圆柱部伸入圆形通孔内且与圆形通孔形成过渡配合，方形部侧面开设有与钎焊基体相适配的方形槽，方形部还设有与方形槽相连通的螺孔，钎焊基体置于方形槽内且被焊件位于方形槽外，另设有螺栓，通过螺栓与螺孔的螺接配合以将钎焊基体与方形部相固定；所述推杆末端为半圆形，推杆末端的中心轴面贴合在钎焊基体的焊接面，转动装夹杆以使推杆下底面贴合在被焊件顶面。

一较佳实施例之中：所述螺孔设有至少两个，且两个螺孔并排间隔布置在方形部顶面，所述螺栓个数与螺孔个数相同且一一对应。

一较佳实施例之中：所述螺孔个数设有三个，其中两个螺孔并排间隔布置在方形部顶面，另一螺孔布置在方形部的侧面。

一较佳实施例之中：所述圆柱部末端外周设有防滑部。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.由于钎焊基体与方形槽相配合且通过螺栓锁固，可以保证在施加载荷时样品不发生脱落；圆柱部伸入圆形通孔内且与圆形通孔形成过渡配合，通过旋转圆柱部以使推杆下底面贴合在被焊件顶面，以保证被焊件的受力面与钎焊基体的支撑面相平行，同时，推杆末端的中心轴面贴合在钎焊基体的焊接面，可以保护样品受力在中心线上，不产生弯矩，该样品夹具能保证推杆施力面与被焊件受力面相平行，使得被焊件受到均匀的面载荷。

2.螺孔设有至少两个，两个螺孔并排间隔布置在方形部顶面，所述螺栓个数与螺孔个数相同且一一对应，使得钎焊基体与方形槽锁固效果更好，进一步防止样品发生脱离。

3.圆柱部末端外周设有防滑部，以方便旋转。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1-a绘示了现有技术中理想状态下的样品状态示意图。

图1-b绘示了实际状态下的样品状态示意图。

图2-a绘示了现有技术中钎焊基体与被焊件理想连接状态示意图。

图2-b绘示了实际状态下钎焊基体与被焊件的连接状态示意图。

图3绘示了一较佳实施例中样品夹具的整个结构示意图。

图4绘示了一较佳实施例的推杆的结构示意图。

图5绘示了一较佳实施例的底座的结构示意图。

图6绘示了一较佳实施例的装夹杆的结构示意图。

图7绘示了一较佳实施例的装夹杆之方形部的截面示意图。

具体实施方式

请查阅图3至图7，一种测试剪切力的样品夹具的一较佳实施例。

样品包括钎焊基体10和焊接在钎焊基体10焊接面的被焊件20。

该样品夹具包括底座30、装夹杆40和推杆50，底座30安装在测力机基座，推杆50安装在测力机力臂上，所述底座30设有横向贯穿的圆形通孔31，所述装夹杆40包括方形部41和与方形部41相连接的圆柱部42，圆柱部42伸入圆形通孔31内且与圆形通孔31相过渡配合，方形部41侧面开设有与钎焊基体10 相适配的方形槽411，方形部41还设有与方形槽411相连通的螺孔412，钎焊基体10置于方形槽411内且被焊件20位于方形槽411外，另设有螺栓60，通过螺栓60与螺孔的螺接配合以将钎焊基体10与方形部41相固定；所述推杆50 末端为半圆形，推杆50末端的中心轴面贴合在钎焊基体10的焊接面，转动装夹杆40以使推杆50下底面贴合在被焊件20顶面。最好，方形槽411的尺寸比钎焊基体尺寸大，如钎焊基体厚度为5毫米、边长为8-10毫米的正方形，方形槽的边长取值为12毫米，以保证具有一定形状误差的钎焊基体也能顺利放入。

本实施例中，所述螺孔412设有至少两个，且两个螺孔412并排间隔布置在方形部41顶面，所述螺栓60个数与螺孔412个数相同且一一对应。

本实施例中，所述螺孔412个数设有三个，其中两个螺孔412并排间隔布置在方形部41顶面，另一螺孔412布置在方形部41的侧面。

本实施例中，所述圆柱部42末端外周设有防滑部421。该防滑部421可以为硅胶垫，也可为螺旋部。

该样品夹具的安装过程为：

先将底座30安装在测力机基座，推杆50安装在测力机力臂上；

再将装夹杆40之圆柱部伸入圆形通孔31且防滑部421伸出圆形通孔31，此时方形部41右侧面抵靠在底座30侧面，接着将钎焊基体10安装在方形槽411 内且被焊件20位于方形槽411外；由于方形槽411与钎焊基体10相匹配，基本能保证钎焊基体10的底面与方形槽411的底槽壁相贴合，再将三个螺栓60 分别与三个螺孔412相对应并进行锁接直至螺栓60底端抵压在钎焊基体10表面，以保证钎焊基体10能被牢固固定住；

然后，将推杆50向下移动以使其末端的中心轴面贴合在钎焊基体10的焊接面，再转动圆柱部42以带动方形部41同步转动，以使推杆50底端面能完全贴合被焊件20的顶端面，此时，便可通过推杆50对被焊件20施加荷载，该样品夹具能保证推杆50施力面与被焊件20受力面相平行，使得被焊件受到均匀的面载荷。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

设计图

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