一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，包括：第一连接板；第一固定板，其可拆卸的固定连接在第一连接板的一侧；多个第一销孔，其开设在第一连接板上；多个第一销孔分别靠近第一连接板的外轮廓线设置；第一拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个第一销孔中；第二连接板，其与第一连接板形状相同，并且与第一连接板呈中心对称设置；第二固定板，其可拆卸的固定连接在第二连接板的一侧，并且与第一固定板同侧设置；多个第二销孔，其开设在第二连接板上，并且与多个第一销孔呈中心对称分布；第二拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个第二销孔中，另一端连接拉伸试验机；其中，第一拉伸连接件和第二拉伸连接件对称设置。

【技术实现步骤摘要】
一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具
本专利技术属于薄板对焊焊缝拉伸试验
，特别涉及一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具。
技术介绍
铝合金材料以其轻量化、耐磨耐腐蚀、抗冲击性能好等优异性能，广泛应用于汽车、船舶及航空航天等领域。随着铝合金材料的广泛应用以及相关加工技术要求的不断提高，铝合金材料的焊接逐渐成为研究重点。传统的拉伸试验只针对于试件沿竖直方向的抗拉强度，在实际生产生活中，往往处于复杂加载条件下，因此需要探索多角度承载下焊缝的失效力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其能够在仅对试件进行一次装夹的情况下，实现多角度的焊缝拉伸试验，提高试验效率。本专利技术的目的之二是通过合理设计第一连接板和第二连接板的轮廓形状，能够提高连接板的强度，延长夹具的使用寿命。本专利技术提供的技术方案为：一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，包括：第一连接板；第一固定板，其可拆卸的固定连接在所述第一连接板的一侧；多个第一销孔，其开设在所述第一连接板上；所述多个第一销孔靠近第一连接板的外轮廓线设置，并且沿所述第一连接板的外轮廓线的延伸方向间隔布置；第一拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个所述第一销孔中，另一端连接拉伸试验机；第二连接板，其与所述第一连接板形状相同，并且与所述第一连接板呈中心对称设置；第二固定板，其可拆卸的固定连接在所述第二连接板的一侧，并且与所述第一固定板同侧设置；多个第二销孔，其开设在所述第二连接板上，并且与所述多个第一销孔呈中心对称分布；第二拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个所述第二销孔中，另一端连接拉伸试验机；其中，所述第一拉伸连接件和所述第二拉伸连接件对称设置；进行拉伸试验时，所述拉伸试件的一端固定夹持在所述第一固定板和所述第一连接板之间，另一端固定夹持在所述第二固定板和所述第二连接板之间。优选的是，所述第一固定板和所述第二固定板的一侧分别开设有凹槽，所述凹槽与所述拉伸试件的端部形状相匹配。优选的是，所述凹槽中设置有碟形弹簧，所述碟形弹簧的一端抵靠在所述拉伸试件上，另一端抵靠在所述凹槽的底部。优选的是，以碟形弹簧的体积最小作为优化目标，确定碟形弹簧内锥高度和厚度；其中，优化的目标函数为：式中，h为碟形弹簧的厚度，D为碟形弹簧的外径，d为碟形弹簧的内径，H为碟形弹簧的内锥高度。优选的是，所述夹具的拉伸轴线与拉伸试件的轴线之间的夹角依次为0°、22.5°、45°、67.5°、90°；其中，所述拉伸轴线为相邻的两个所述第一销孔的中心分别与拉伸试件的焊缝中点连线形成的夹角的角平分线。优选的是，所述第一拉伸连接件包括：拉伸部，其一端连接拉伸试验设备；两个连接部，其一端分别对称连接在所述拉伸部的另一端，所述连接部上开设有两个连接孔，所述两个连接孔与相邻的两个所述第一销孔一一对应设置；其中，所述两个连接部间隔设置，所述第一连接板通过相邻的两个所述第一销孔连接在所述两个连接部之间。优选的是，所述第一连接板的外轮廓由第一轮廓线和第二轮廓线连接形成；所述第一轮廓线的曲线方程为：y＝0.1041x3-0.9198x2+5.1317x+0.5026；其中，所述多个第一销孔靠近第一轮廓线设置，并且沿所述第一轮廓线的延伸方向间隔布置。优选的是，所述第二轮廓线的曲线方程为：y＝0.0174x3-0.3921x2+3.6039x+1.5836。优选的是，所述第一连接板和所述第一固定板之间通过螺栓连接，并且通过两个定位销进行定位；其中，所述两个定位销分别在所述拉伸试件的两侧对称设置。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供的薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，尺寸小，集成度高，操作方便。(2)本专利技术提供的专业夹具实现了薄板对焊焊缝多角度拉伸试验，仅对试件进行一次装夹的情况下对试验对象进行多方向的拉伸，试验效率高。(3)本专利技术使用的碟形弹簧采用内锥高度、厚度经过优化的碟形弹簧，能在保证压紧力的前提下缩小体积。(4)本专利技术采用獾上犬齿不同段的仿生曲线设计连接板的外轮廓，提高了夹具的强度，使其能适应更广范围载荷的拉伸，适用于更多种材料，同时具有更高的疲劳强度。附图说明图1为本专利技术所述的薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具总体结构示意图。图2为本专利技术所述的拉伸试件的结构示意图。图3为本专利技术所述的第一连接板与第一固定板的连接结构示意图。图4为本专利技术所述的第二连接板与第二固定板的连接结构示意图。图5为本专利技术所述的第一固定板的结构示意图。图6为本专利技术所述的第二固定板的结构示意图。图7为本专利技术所述的第一拉伸连接件的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-7所示，本专利技术提供了一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其主要包括第一连接板110、第一固定板120、第一拉伸连接件130、第二连接板210、第二固定板220及第二拉伸连接件230。第一连接板110和第二连接板210处于同一平面呈中心对称分布，第一连接板110和第二连接板210的形状和尺寸均相同。第一固定板120和第二固定板220分别可拆卸的固定连接在第一连接板110和第二连接板210上，第一固定板120和第二固定板220处于同一平面并且对称设置。其中，第一固定板120的两端对称开设有螺栓连接孔121和122，第一连接板110上设有与螺栓连接孔121和122一一对应的连接孔，通过螺栓121a和122a分别穿过螺栓连接孔121和122及其对应的连接孔(设置在第一连接板110上的连接孔)将第一连接板110和第一固定板120固定连接。同时，第一固定板120上还开设有两个连接销孔123和124，两个连接销孔123和124对称设置在螺栓连接孔121和122之间。第一连接板110上设有与连接销孔123和124一一对应的连接销孔；连接销123a和124a分别穿过连接销孔123和124及其对应的连接销孔(设置在第一连接板110上的连接销孔)，实现对第一固定板120的第一连接板110的定位连接，以及对拉伸试件300端部的固定。第二连接板210和第二固定板220上对应设置有与第一连接板110和第一固定板120相同的固定结构，且第二连接板210和第二固定板220的固定方式与第一连接板210和第一固定板220固定方式相同。相对应的，第二连接板210和第二固定板220之间通过两个螺栓221a和222a，以及两个连接销223a和224a实现连接和定位。拉伸试件300的一端固定夹持在第一连接板110和第一固定板120之间，另一端固定夹持在第二连接板210和第二固定板220之间，试件3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其特征在于，包括：/n第一连接板；/n第一固定板，其可拆卸的固定连接在所述第一连接板的一侧；/n多个第一销孔，其开设在所述第一连接板上；所述多个第一销孔靠近第一连接板的外轮廓线设置，并且沿所述第一连接板的外轮廓线的延伸方向间隔布置；/n第一拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个所述第一销孔中，另一端连接拉伸试验机；/n第二连接板，其与所述第一连接板形状相同，并且与所述第一连接板呈中心对称设置；/n第二固定板，其可拆卸的固定连接在所述第二连接板的一侧，并且与所述第一固定板同侧设置；/n多个第二销孔，其开设在所述第二连接板上，并且与所述多个第一销孔呈中心对称分布；/n第二拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个所述第二销孔中，另一端连接拉伸试验机；/n其中，所述第一拉伸连接件和所述第二拉伸连接件对称设置；/n进行拉伸试验时，所述拉伸试件的一端固定夹持在所述第一固定板和所述第一连接板之间，另一端固定夹持在所述第二固定板和所述第二连接板之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其特征在于，包括：
第一连接板；
第一固定板，其可拆卸的固定连接在所述第一连接板的一侧；
多个第一销孔，其开设在所述第一连接板上；所述多个第一销孔靠近第一连接板的外轮廓线设置，并且沿所述第一连接板的外轮廓线的延伸方向间隔布置；
第一拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个所述第一销孔中，另一端连接拉伸试验机；
第二连接板，其与所述第一连接板形状相同，并且与所述第一连接板呈中心对称设置；
第二固定板，其可拆卸的固定连接在所述第二连接板的一侧，并且与所述第一固定板同侧设置；
多个第二销孔，其开设在所述第二连接板上，并且与所述多个第一销孔呈中心对称分布；
第二拉伸连接件，其一端同时连接在相邻的两个所述第二销孔中，另一端连接拉伸试验机；
其中，所述第一拉伸连接件和所述第二拉伸连接件对称设置；
进行拉伸试验时，所述拉伸试件的一端固定夹持在所述第一固定板和所述第一连接板之间，另一端固定夹持在所述第二固定板和所述第二连接板之间。


2.根据权利要求1所述的薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其特征在于，所述第一固定板和所述第二固定板的一侧分别开设有凹槽，所述凹槽与所述拉伸试件的端部形状相匹配。


3.根据权利要求2所述的薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其特征在于，所述凹槽中设置有碟形弹簧，所述碟形弹簧的一端抵靠在所述拉伸试件上，另一端抵靠在所述凹槽的底部。


4.根据权利要求3所述的薄板对焊焊缝多角度拉伸试验专用夹具，其特征在于，以碟形弹簧的体积最小作为优化目标，确定碟形弹簧内锥高度和厚度；
其中，优化的目标函数为：



式中，h为碟形弹簧的厚度，D为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，张冠宸，王佳宁，杨立飞，刘凯琪，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22