專利名稱：一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具，屬于連接 件抗彎強度測試領域。
背景技術：
近年來材料的連接技術發展迅速，不同的連接工藝已經實現了同類材料和 異類材料的連接，特別是陶瓷與陶瓷的連接和陶瓷與金屬的連接應用范圍逐漸 擴大，考慮到連接件的實際服役環境要求，必須對連接件的強度指標進行評價。 陶瓷與陶瓷連接件、陶瓷與金屬連接件強度評價方式有抗彎強度、抗拉強度和 剪切強度三種，其中抗拉強度主要應用在真空電子器件制備領域陶瓷與金屬連 接強度的評價中，而抗彎強度和剪切強度主要應用在傳統結構應用領域中陶瓷 與陶瓷、陶瓷與金屬的強度評價中。彎曲強度是表征陶瓷材料性能的一個重要 指標，是針對陶瓷的服役環境要求而提出的，在表征陶瓷與陶瓷連接件和陶瓷 金屬連接件的強度性能中意義重要，而目前連接件抗彎測試沒有國家標準，常 用的連接件抗彎強度測試借鑒單體陶瓷材料的抗彎強度測試標準"GB/T6569-2006精細陶瓷彎曲強度試驗方法"，將連接件按照單一尺寸和形狀 規則的單體材料考慮，因此需要將連接的兩同種或異種材料加工成相同尺寸， 相同形狀。根據"GB/T6569-2006精細陶瓷彎曲強度試驗方法'的要求，測試樣 品的截面尺寸為寬度4士a2mm，高度3士a2mm，長度隨測試方法不同而不 同，制備的連接件標準測試樣品需要進行端面連接，即在3mmx4mm端面上 進行連接，連接過程中需要進行兩樣品的對中，同時在連接過程中施加一定的 壓力。為解決上述問題，需要設計一種專用夾具來保證上述工藝過程的實現。國 外資料中提到過相類似一種夾具，它是通過松緊度不同的彈簧從上面夾緊待連 接兩樣品， 一端通過重物將力傳遞到連接樣品的軸向，實現兩樣品之間焊料的夾緊。整個結構復雜，制造成本高。本發明結構簡單，對中效果好，具有很強 的實用性。發明內容本發明的目的是提供一種制備同種或異種材料連接件標準抗彎強度測試樣 品的夾具。通過主體上的"]'形縱向槽，將樣品定位對中，通過配重板施加連接 過程中需要的壓力，定位對中的兩連接樣品寬度大于縱向槽的深度，通過側板 將樣品中突出的部分壓緊，實現樣品的固定。同時主體和側板上開有的橫向槽 保證在焊接過程中溢出的焊料不使樣品和夾具粘連。整個夾具可以通過螺栓自 由組合分解，有利于樣品的加入和取出。本夾具的整體構成如圖1所示，包括主體1、側板2、底板3和配重板4 四部分，四部分之間通過螺栓連接，可以方便的拆下和組合。夾具中四部分均 采用不銹鋼材質制造，主體1中包含8 — 10個縱向槽，縱向槽5的主要作用是 兩待連接樣品的對中。這一組縱向槽平行排列，中間間隔距離相同，其截面呈"]" 形，，縱向槽兩邊平行，單邊開口，相鄰兩邊互相垂直，槽的高度貫穿整個主體 的寬度，縱向槽采用線切割加工，要求足夠的尺寸精度和位置精度，其中槽相 鄰兩邊的垂直度公差為士a05mm，兩平行邊的平行度公差為土a05mm。縱向 槽的寬度是待連接樣品7的厚度加0.05-0. lmm，留有這個余量即可以保證待 連接樣品順利放入槽內，又可以保證對中的精度。在主體的正面、上面和下面 分別鉆孔攻絲，側面和下面的螺紋孔9作為與側板和底板連接用，而上面的螺 紋孔10作為配重板的定位孔。在主體縱向中心線上開一具有一定寬度的橫向槽 6，橫向槽的寬度為10-20mm，深度貫穿整個主體的厚度，橫向槽的寬度要大 于中最外邊兩個縱向槽的最外邊界線之間的距離，這樣保證橫向槽可以穿過每 一個縱向槽，橫向槽的作用有兩點l)在連接前，有利于焊料片8擺放在兩待 連接樣品之間的操作；2)防止焊料在工藝工程中熔化而將樣品與夾具粘連。主 體與底板連接的一面要求磨削加工，保證足夠水平度。側板和底板的作用是樣 品的固定，其中側板和底板與待連接樣品接觸一面要求磨削加工以保證足夠的 水平度。配重板的作用是提供連接工程中需要的壓力，配重板上的定位孔的尺 寸大于定位螺栓的直徑，這樣保證配重板無阻力的直接作用在樣品的頂部，配重板與樣品直接接觸的一面要求磨削加工<
圖1為本夾具各部件組合三維示意2為本夾具工作原理三維示意中1—主體3 —底板5 —縱向槽7 —樣品9一連接螺栓孔2—1 4-6—橫向槽 8_焊料IO —定位螺栓孔具體實施方式
下面通過制備陶瓷與陶瓷連接件四點彎曲強度標準測試樣品為實施例說明 本發明的特點和原理，但本夾具的使用范圍不僅僅局限與此，可以擴展到其它 連接件的標準彎曲強度測試樣品的制備中。實施例1根據"GB/T6569-2006精細陶瓷彎曲強度試驗方f去"的要求，四點彎曲強度 測試樣品的尺寸要求為寬度4士a2mm，高度3士a2mm，長度^45mm，使用本夾具制備符合標準要求的樣品工序如下將待連接的陶瓷樣品加工成 3mmx4mmx25mm條狀試樣，夾具中縱向槽的寬度設計成3. 1 m m ，深度設計 成 3.5mm， 橫向槽寬度為 20 mm ， 主體尺寸為 120mm(長)x48mm(寬)xl5mm(厚)，側板尺寸為120m mx48 m mx5 m m ，底 板尺寸為120mmx20mmx5mm，配重板根據需要壓力計算厚度。夾具使用原 理如圖2所示，首先將底板和主體磨削加工過的兩個面用螺栓連接固定，將樣 品7沿著厚度方向(即3mm端)從開口端放入"]'形槽中下部，將焊料8從橫 向槽的開口處放入已放入樣品的端面上，再將另一要連接樣品從"]'形槽的上部 開口端放入焊料的上部，完成了樣品的擺放，因為槽的寬度為3.1mm，而待連接 陶瓷樣品的厚度為3mm，兩者之間只有O.lmm的間隙，上下兩陶瓷樣品的對中精度可以滿足要求，另夕卜，放入樣品的寬度為4 m m ，而縱向槽的深度為3. 5 m m ， 陶瓷樣品放入后，約有0.5mm的部分露在縱向槽的外部，待全部陶瓷樣品組裝 完畢，將側板用螺栓與主體連接固定將側板通過螺栓與主體連接，力直接作用 在樣品上，可以保證樣品的固定。兩陶瓷樣品加上焊料的高度大于50mm ，上 面的陶瓷樣品露出主體的頂部，配重板可以將重力直接作用在樣品的端面，從 而保證連接時需要的壓力。這樣完成了樣品的裝夾過程。通過此夾具的對中和加壓作用，可以制備出符合抗彎強度測試要求的標準 樣品，而且一次可以制備多個樣品，滿足了質量和效率的需求。
權利要求
1、一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具，其特征在于包括主體(1)、側板(2)、底板(3)和配重板(4)，四部分通過螺栓連接成一個整體；主體、側板、底板和配重板的長度相同，主體和側板的寬度相同，配重板和底板寬度相同，兩者的寬度是主體和側板厚度之和；主體在縱向平行分布一組彼此間距相等的開口槽；主體縱向中心的位置開有橫向槽；側板縱向中心的位置開有橫向槽，尺寸和形狀與主體上橫向槽相同。
2、 按權利要求1所述一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具， 其特征在于主體、側板、底板和配重板用螺栓連接成一體后是一個規則的長方 體。
3、 按照權利要求1所述一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾 具，其特征在于主體和側板的寬度為待連接兩樣品高度之和減去3 — 5mm 。
4、 按權利要求1所述的一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾 具，其特征在于主體中橫向槽的長度小于主體的長度，但大于最外邊兩個縱向 槽最外邊界的距離，寬度是10 — 20mm，深度貫通整個主體的厚度。
5、 按權利要求1所述的一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾 具，其特征在于一組縱向槽互相平行，間距相等，槽高度與主體寬度相同，槽 之間的間距為20 — 30mm之間。
6、 按權利要求1所述的一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾 具，其特征在于主體中一組縱向槽的截面形狀和尺寸完全相同。
7、 按權利要求1所述的一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾 具，其特征在于主體中一組縱向槽的數量可以是8 — 10個。
8、 權利要求5所述的一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具， 其特征在于主體縱向槽的截面形狀為規則的"]'形，槽寬度方向兩個邊平行，相 鄰兩組邊互相垂直，垂直兩組邊的垂直度公差為士O. 05 m m ，平行邊的平行度公差 為士a05mm，單邊開口。
9、 按權利要求5所述的一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具，其特征在于主體縱向槽的尺寸中寬度為待連接樣品厚度加上a05 — 0. lmm， 深度是封接樣品寬度減去0. 5 —1 m m 。
全文摘要
本發明涉及一種用于制備連接件標準抗彎強度測試樣品的夾具，屬于連接件抗彎強度測試領域。本發明包含主體、側板、底板和配重板四個部分，通過螺栓四部分可以連接成一體。主體中加工有一組互相平行的“]”形槽和一條橫向槽，通過“]”形槽的對中作用保證連接樣品的尺寸和形狀精度，橫向槽便于樣品的裝夾操作和防止焊料粘連夾具。此外，配重板可以保證工藝過程中所需要的壓力。本發明一次可以制備多個測試樣品。
文檔編號G01N1/28GK101403667SQ20081020287
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月18日 優先權日2008年11月18日
發明者巖 劉, 劉學建, 明 袁, 黃政仁 申請人:中國科學院上海硅酸鹽研究所