用于铝板内应力检测的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于铝板内应力检测的装置，包括铣床，在铣床的加工平台上设有钢模，在钢模的边框上设有对称设置的压力调节螺栓，在压力调节螺栓的前端设有压力传感器，压力传感器与应力数据处理装置连接。本实用新型专利技术采用一套设置在铣床上的钢模，利用钢模上的压力调节螺栓对待检测的铝板进行固定以及施加检测压力，固定好的铝板可直接在该铣床上进行铣削加工，再通过设置的应力传感器将铣削后的铝板应力变化情况进行实时的显示与储存，以用于铝板内应力检测。本实用新型专利技术操作方便，结构简单，使用效果理想。

【技术实现步骤摘要】
用于铝板内应力检测的装置
本技术涉及金属加工
，尤其是一种用于铝板内应力检测的装置。
技术介绍
铝材因其自身的耐腐蚀和高的比强度等特点，在当今民用产品及航空航天军工领域的零部件设计和制造中被大量采用。随着数控机床的广泛使用，可直接采用铝厚板进行整体零件的精密加工成型，但随之也出现一个严重困扰产品使用的问题，这就是从铝厚板上精密加工成型后的零部件，如果选用的铝厚板内存在较大的残余内应力，则会导致精密加工成型的产品在内应力的作用下发生明显外观变形，导致零部件尺寸超差，从而严重影响和制约了产品的使用。鉴于此，对铝厚板的内应力检测、掌握和了解其基体内的是否存在应力状况，对产品精加工成型后的使用就显得十分的重要和必要。铝板内应力产生的原因有如下：高强度铝厚板必须进行固溶热处理，即将板材加热到几百摄氏度保温一段时间后淬水快速冷却，这就导致铝板外表面部分先急速冷却尺寸收缩，给心部未及时冷却的基体产生压缩变形(此时心部温度较高强度低塑性好)，在随后的冷却过程中，内部基体材料也因温度下降产生尺寸收缩，但此时又受制于材料外层部分的约束，不能正常收缩。于是在外部材料的制约下导致内层材料产生拉应力，而材料外层也受到内部材料的制约产生压应力，即造成铝厚板的外层受压内层受拉，从而导致了铝板内部残余应力的形成。内应力的常规检测方法如下：1、X射线衍射法金属材料都是原子规则排列的晶体结构，在应力的作用下，晶格点阵发生畸变，X射线衍射就可测量晶格间的距离，由此推算出材料的应力大小。2、盲孔法由于材料应力都要产生弹性变形，在材料合适的位置贴上应变片，并在合适的位置加工盲孔释放应力，测量应变片的变化，就可推算出材料的内应力。以上两种检测内应力的方法因其各自的特点和局限性对铝厚板内应力的检测都不适用，也难以获得准确的测量结果，对工程化应用起不到实际的指导(鉴别)作用。因此，需要使用一种操作方便，使用可行，测量正确的检测方法对铝厚板的内应力进行快速准确的检测，为工程化应用提供可靠的实用依据。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种用于铝板内应力检测的装置，它操作简便、实用快捷、能准确直观的反映检测样品的内应力状态以及依据参数，为后期分析铝厚板产品的内应力大小及分布等提供技术支持。本技术是这样实现的：用于铝板内应力检测的装置，包括铣床，在铣床的加工平台上设有钢模，在钢模的边框上设有对称设置的压力调节螺栓，在压力调节螺栓的前端设有压力传感器，压力传感器与应力数据处理装置连接。在钢模的底部设有底板，在底板上设有底板压力传感器，底板压力传感器与应力数据处理装置连接。钢模与压力调节螺栓组成了样品板的夹具，压力调节螺栓必须要对称设置，压力传感器及作为夹具的组成，也起到调节压力传感器接触压力的作用。钢模的形状及压力调节螺栓的位置设置要与样品板对应。本技术采用一套设置在铣床上的钢模，利用钢模上的压力调节螺栓对待检测的铝板进行固定以及施加检测压力，固定好的铝板可直接在该铣床上进行铣削加工，再通过设置的应力传感器将铣削后的铝板应力变化情况进行实时的显示与储存，以用于铝板内应力检测。本技术操作方便，结构简单，使用效果理想。附图说明附图1为本技术的结构示意图；附图2为本技术的钢模与其安装的应力传感器的结构示意图。具体实施方式本技术的实施例：检测分析装置，包括铣床1，在铣床1的加工平台上设有钢模2，在钢模2的边框上设有对称设置的压力调节螺栓3，在压力调节螺栓3的前端设有压力传感器4，压力传感器4与应力数据处理装置5连接。在钢模2的底部设有底板7，在底板7上设有底板压力传感器8，底板压力传感器8与应力数据处理装置5连接。为了便于理解，专利技术人采用本实施例的装置对铝板内应力进行实际检测，在2015年9月，专利技术人在中航贵州飞机有限责任公司的生产现场进行实地操作；(1)抽选编号为20152***4、20152***8、20153***7的三块铝厚板，每块厚度均为20mm，从每块铝厚板上取下30个样品板，并进行编号；其中10个样品板为三角形、10个样品板为正方形、10个样品板为圆形，所有样品板的厚度均为20mm；(2)将样品板放置在检测装置中，采用夹具将样品板夹紧后，对样品板的上表面进行铣削，铣削量为15mm；(3)在铣削后的样品板外缘及底部设置均匀分布的应力传感器，并通过夹具对外缘设置的应力传感器施加检测压力(由样品板自重给底部的应力传感器施加压力)，使应力传感器与铣削后的样品板外缘紧贴，该紧贴压应力通过应力传感器输出至显示屏上进行显示，并进行记录；(4)使样品板维持步骤(3)的状态放置1-24小时，每间隔30分钟记录一次检测压力的变化。因为涉及国家保密制度，所以实验数据及图标在此不予提供，仅以文字说明进行阐述。经过检测，发现所有90个样品板中，其中有30个样品板的检测结果有明显的检测压力变化，对其编号进行统计分析，发现存在明显检测压力变化的30个样品板均来自编号为20152***8的铝厚板；然后将三块铝厚板均独自加工为某型号的飞机油箱，该飞机油箱壁厚为2mm，加强筋均为20mm，在该飞机油箱加工后24小时后进行检测，其中编号为20152***4、20153***7的铝厚板加工的飞机油箱尺寸稳定，符合要求，而编号为20152***8的铝厚板加工的飞机油箱发生了明显的弯曲变形，不符合技术要求。证明能采用本技术的装置进行铝板内应力的检测。本实施例中，钢模2需要固定在铣床1上，其固定方式可采用螺栓固定、卡槽等可拆卸的连接方式，这些均是本领域技术人员所公知的，此处就不再赘述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝板内应力检测的装置，包括铣床(1)，其特征在于：在铣床(1)的加工平台上设有钢模(2)，在钢模(2)的边框上设有对称设置的压力调节螺栓(3)，在压力调节螺栓(3)的前端设有压力传感器(4)，压力传感器(4)与应力数据处理装置(5)连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于铝板内应力检测的装置，包括铣床(1)，其特征在于：在铣床(1)的加工平台上设有钢模(2)，在钢模(2)的边框上设有对称设置的压力调节螺栓(3)，在压力调节螺栓(3)的前端设有压力传感器(4)，压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙捷，朱绍严，王芹，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州,52