一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具的製作方法
2023-10-10 12:49:19
本實用新型涉及一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具。
背景技術：
鋁及鋁合金鉚釘線材試驗過程中涉及剪切試驗，該試驗對保證線材鉚接性能具有重要的意義，特別是航空、航天用的鋁合金產品，都必須要進行該試驗檢測，試驗檢測對試驗夾具具有較高的要求。
目前，鋁及鋁合金線材的剪切試驗都是採用拉式的雙剪切試驗夾具，拉式剪切夾具完全可以滿足現有的試驗要求，然而拉式的雙剪切試驗夾具在安裝上卻比較複雜，浪費時間成本。
技術實現要素：
本實用新型是為了解決目前拉式的雙剪切試驗夾具安裝比較複雜，浪費時間成本的問題，而提供一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具。
本實用新型的一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具包括移動壓頭和夾具本體；
所述夾具本體包括剪切環、支撐環和底座；
所述剪切環為中心設有用於穿過線材的第一通孔的圓環，第一通孔直徑為d1；
所述支撐環包括左支撐環和右支撐環；
所述左支撐環為中心設有用於穿過線材的第二通孔的圓環，第二通孔直徑為d1；
所述左支撐環的一端設有卡固擋邊；
所述右支撐環與左支撐環的結構相同、尺寸相等；
所述底座的中心位置設有用於安裝剪切環的豎直方向的凹槽；
其中剪切環的厚度小於凹槽寬度，剪切環的外徑與線材直徑之和小於凹槽深度；
所述底座水平方向上設有用於安裝支撐環的第三通孔，第三通孔直徑等於支撐環的外徑；
所述左支撐環從第三通孔左側插入，其一端的卡固擋邊卡固在第三通孔端部；
所述右支撐環從第三通孔右側插入，其一端的卡固擋邊卡固在第三通孔端部；
所述第一通孔與第二通孔同軸；
所述壓頭的下端部呈與剪切環的外圓相匹配的圓弧狀。
工作原理：將壓頭與試驗裝置相連接，將底座固定在試驗臺上，保持壓頭與底座相對應，將鋁合金線材穿過剪切環和支撐環中間的通孔中，啟動試驗裝置，將壓頭壓下，當線材在壓頭的帶動下壓斷後停止試驗。
本實用新型有益效果：
本實用新型的一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具屬於壓式剪切試驗夾具，該壓式剪切試驗夾具安裝簡易，僅需要將壓頭與試驗裝置連接，並將底座固定在試驗臺上，避免了拉式試驗的上下裝置裝配的過程。剪切時，僅需將線材安裝在剪切環和支撐環的中間，用壓頭壓下即可完成試驗。壓式雙剪切試驗用夾具，操作簡易，更換剪切環方便，提高了檢驗效率，並保證了試驗精度。
附圖說明
圖1為本實用新型的鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具的結構示意圖；
圖2為圖1的左視圖；
圖3為壓頭的結構示意圖；
圖4為圖3的左視圖；
圖5為剪切環的結構示意圖；
圖6為左支撐環的結構示意圖；
圖7為底座的結構示意圖；
圖8為圖7的左視圖。
具體實施方式
具體實施方式一：本實施方式的一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具包括移動壓頭1和夾具本體2；
所述夾具本體2包括剪切環3、支撐環和底座5；
所述剪切環3為中心設有用於穿過線材的第一通孔的圓環，第一通孔直徑為d1；
所述支撐環包括左支撐環4-1和右支撐環4-2；
所述左支撐環4-1為中心設有用於穿過線材的第二通孔的圓環，第二通孔直徑為d1；
所述左支撐環4-1的一端設有卡固擋邊；
所述右支撐環4-2與左支撐環4-1的結構相同、尺寸相等；
所述底座5的中心位置設有用於安裝剪切環3的豎直方向的凹槽；
其中剪切環3的厚度小於凹槽寬度，剪切環3的外徑與線材直徑之和小於凹槽深度；
所述底座5水平方向上設有用於安裝支撐環的第三通孔，第三通孔直徑等於支撐環的外徑；
所述左支撐環4-1從第三通孔左側插入，其一端的卡固擋邊卡固在第三通孔端部；
所述右支撐環4-2從第三通孔右側插入，其一端的卡固擋邊卡固在第三通孔端部；
所述第一通孔與第二通孔同軸；
所述壓頭1的下端部呈與剪切環3的外圓相匹配的圓弧狀。
工作原理：將壓頭1與試驗裝置相連接，將底座5固定在試驗臺上，保持壓頭1與底座5 相對應，將鋁合金線材穿過剪切環3和支撐環中間的通孔中，啟動試驗裝置，將壓頭1壓下，當線材在壓頭1的帶動下壓斷後停止試驗。
本實施方式的一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具屬於壓式剪切試驗夾具，該壓式剪切試驗夾具安裝簡易，僅需要將壓頭1與試驗裝置連接，並將底座5固定在試驗臺上，避免了拉式試驗的上下裝置裝配的過程。剪切時，僅需將線材安裝在剪切環3和支撐環的中間，用壓頭1壓下即可完成試驗。壓式雙剪切試驗用夾具，操作簡易，更換剪切環方便，提高了檢驗效率，並保證了試驗精度。
具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的：所述壓頭1選用熱處理後硬度為40HRC～45HRC的合金鋼。其他步驟及參數與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的：所述壓頭1的厚度等於剪切環3的厚度-2mm。其他步驟及參數與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的：所述壓頭1下端部圓弧的圓弧半徑等於剪切環外圓半徑。其他步驟及參數與具體實施方式一至三之一相同。
具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的：所述剪切環3選用熱處理後硬度為60HRC～62HRC的碳素工具鋼。其他步驟及參數與具體實施方式一至四之一相同。
具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的：所述剪切環3的兩個端面的表面粗糙度≤0.4μm。其他步驟及參數與具體實施方式一至五之一相同。
具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的：所述剪切環3剪切稜邊倒圓角≤0.013mm。其他步驟及參數與具體實施方式一至六之一相同。
具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的：所述剪切環3外圓倒角2-0.5×45°。其他步驟及參數與具體實施方式一至七之一相同。
具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式一至八之一不同的：所述支撐環選用熱處理後硬度為58HRC～62HRC的碳素工具鋼。其他步驟及參數與具體實施方式一至八之一相同。
具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式一至九之一不同的：所述支撐環表面和第二通孔內表面的粗糙度≤0.8μm。其他步驟及參數與具體實施方式一至九之一相同。
具體實施方式十一：本實施方式與具體實施方式一至十之一不同的：所述支撐環剪切稜邊倒圓角≤0.013mm。其他步驟及參數與具體實施方式一至十之一相同。
具體實施方式十二：本實施方式與具體實施方式一至十一之一不同的：所述底座5選用剛度≥e10N/m、熱處理後硬度為40HRC～45HRC的合金鋼。其他步驟及參數與具體實施方式一至十一之一相同。
具體實施方式十三：本實施方式與具體實施方式一至十二之一不同的：所述底座5 與支撐環4接觸面的粗糙度≤0.8μm。其他步驟及參數與具體實施方式一至十二之一相同。
用以下試驗驗證本發明的有益效果
試驗一、(結合圖1～8)本試驗的一種鋁合金鉚釘線材剪切試驗夾具包括移動壓頭1和夾具本體2；
所述夾具本體2包括剪切環3、支撐環和底座5；
所述剪切環3為中心設有用於穿過線材的第一通孔的圓環，第一通孔直徑為d1；
所述支撐環包括左支撐環4-1和右支撐環4-2；
所述左支撐環4-1為中心設有用於穿過線材的第二通孔的圓環，第二通孔直徑為d1；
所述左支撐環4-1的一端設有卡固擋邊；
所述右支撐環4-2與左支撐環4-1的結構相同、尺寸相等；
所述底座5的中心位置設有用於安裝剪切環3的豎直方向的凹槽；
其中剪切環3的厚度小於凹槽寬度，剪切環3的外徑與線材直徑之和小於凹槽深度；
所述底座5水平方向上設有用於安裝支撐環的第三通孔，第三通孔直徑等於支撐環的外徑；
所述左支撐環4-1從第三通孔左側插入，其一端的卡固擋邊卡固在第三通孔端部；
所述右支撐環4-2從第三通孔右側插入，其一端的卡固擋邊卡固在第三通孔端部；
所述第一通孔與第二通孔同軸；
所述壓頭1的下端部呈與剪切環3的外圓相匹配的圓弧狀。
其中所述壓頭1選用熱處理後硬度為40HRC～45HRC的合金鋼。
所述壓頭1的厚度t1(mm)＝δ1-2mm。
所述壓頭1下端部圓弧的圓弧半徑R(mm)＝1/2d3+0.01。
所述剪切環3選用熱處理後硬度為60HRC～62HRC的碳素工具鋼。
所述剪切環3外徑d3＝35mm，第一通孔直徑d1+0.019，剪切環3厚度δ1＝12.7mm。
所述剪切環3的兩個端面的表面粗糙度≤0.4μm。
所述剪切環3剪切稜邊倒圓角≤0.013mm。
所述剪切環3外圓倒角2-0.5×45°。
所述左支撐環4-1外徑d5＝30mm，第二通孔直徑d1+0.019，左支撐環4-1厚度δ2＝38.6mm，卡固擋邊厚度δ3＝5mm.
所述支撐環選用熱處理後硬度為58HRC～62HRC的碳素工具鋼。
所述支撐環表面和第二通孔內表面的粗糙度≤0.8μm。
所述支撐環剪切稜邊倒圓角≤0.013mm。
所述底座5上的第三通孔直徑＝d5+0.019。
所述底座5選用剛度≥e10N/m、熱處理後硬度為40HRC～45HRC的合金鋼。
所述底座5與支撐環4接觸面的粗糙度≤0.8μm。
所述線材為5A03合金5.00mm線材。
結果：試驗檢驗結果與原拉式模具試驗結果相同。