拉力試驗夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種拉力試驗夾具，包括：夾具座、旋轉保護套和測試配件。夾具座包括夾柄和容納腔，夾柄位于容納腔的頂部并垂直于容納腔的頂壁，容納腔為半開放結構，容納腔的側壁上具有開口，容納腔的底壁上具有缺口，缺口朝向側壁上的開口的方向。旋轉保護套旋轉安裝在夾具座上，旋轉保護套能旋轉以封閉容納腔側壁上的開口。測試配件放置在容納腔內，測試配件固定待測試的零件。本實用新型的拉力試驗夾具簡化了試驗流程，針對不同規格的待測試零件，可以預先將零件和測試配件裝配好，在試驗時夾具座不需要拆卸，只要更換測試配件和零件即可。試驗過程中旋轉保護套可以將零件封閉起來，避免出現意外傷害事故。
【專利說明】
拉力試驗夾具
技術領域
[0001]本實用新型涉及機械制造領域，更具體地說，涉及機械強度測試領域。
【背景技術】
[0002]螺栓、螺母廣泛應用于機械制造領域。例如在汽車制造行業中，每輛車約有1000多個螺栓、螺母，螺栓和螺母承擔著小到支架的固定，大到車輪的連接等多種重要作用。根據國際標準(IS0898-1/898-2)的規定，螺栓、螺母的保證載荷試驗(即拉伸試驗)為必做試驗，另外根據部分廠商要求，螺栓、螺母的焊接強度主要檢測方法為拉脫力試驗(也屬于拉伸試驗)。由于這些都屬于螺栓、螺母零件的必做試驗，在零件數量巨大的情況下，拉伸試驗的工作十分繁重。
[0003]由于螺栓、螺母的規格眾多(螺紋公稱直徑、長度等規格眾多)，所以目前用于拉伸試驗的相應夾具也種類繁多，存在著種類繁雜、適用性差等問題。并且在試驗過程中，需要根據螺栓、螺母的規格更換夾具，工作效率低。
[0004]此外，現有的夾具對于螺栓、螺母的固定均采用開放式結構。如果在試驗過程中出現螺栓或螺母松脫的現象，在拉力作用下會導致零件飛出引發傷害事故，因此現有的夾具在安全性方面也存在隱患。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型旨在提出一種拉力試驗夾具，包括:夾具座、旋轉保護套和測試配件。夾具座包括夾柄和容納腔，夾柄位于容納腔的頂部并垂直于容納腔的頂壁，容納腔為半開放結構，容納腔的側壁上具有開口，容納腔的底壁上具有缺口，缺口朝向側壁上的開口的方向。旋轉保護套旋轉安裝在夾具座上，旋轉保護套能旋轉以封閉容納腔側壁上的開口。測試配件放置在容納腔內，測試配件固定待測試的零件。
[0006]在一個實施例中，測試配件包括:數組墊片與芯棒，每一組中的墊片與芯棒與待測試的零件匹配，其中，墊片放置在容納腔內并緊貼容納腔的底壁，墊片上具有芯棒安裝孔。芯棒安裝在墊片上的芯棒安裝孔內使得芯棒垂直于墊片。
[0007]在一個實施例中，容納腔為圓柱形，圓柱形側壁上具有開口，容納腔底面上的缺口由開口一側的圓周延伸至越過圓心的區域。
[0008]在一個實施例中，夾柄與夾具是一體的。
[0009]在一個實施例中，旋轉保護套為圓環形，套在容納腔外側，旋轉保護套上的側壁上具有窗口區，旋轉保護套旋轉使得窗口區對準所述開口，開口開放，旋轉保護套旋轉使得窗口區與開口錯開，所述開口封閉。
[0010]在一個實施例中，旋轉保護套與夾具座之間具有卡簧。
[0011]根據本實用新型的一實施例，提出一種拉力試驗方法，使用前述的拉力試驗夾具，該方法包括:
[0012]兩個所述拉力試驗夾具成對使用，上方的拉力試驗夾具的夾柄朝上，夾柄由拉力機的上方夾頭夾持，下方的拉力試驗夾具的夾柄朝下，夾柄由拉力機的下方夾頭夾持；
[0013]將待測試的零件與測試配件進行裝配；
[0014]將裝配好的待測試零件與測試配件放入上方和下方的拉力試驗夾具的容納腔中；
[0015]拉力機的上方夾頭和下方夾頭施加拉力，所述拉力通過上方和下方的拉力試驗夾具施加至待測試的零件，其中零件受到的拉力是沿著上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄的方向。
[0016]在一個實施例中，將待測試的零件與測試配件進行裝配包括:將芯棒的兩端分別安裝到兩個墊片上的芯棒安裝孔內，待測試的零件由墊片和芯棒固定，其中芯棒與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄平行。
[0017]在一個實施例中，將裝配好的待測試零件與測試配件放入上方和下方的拉力試驗夾具的容納腔中包括:上方的墊片向下緊貼上方的容納腔的底壁，下方的墊片向上緊貼下方容納腔的底壁。
[0018]在一個實施例中，固定待測試的零件或取下測試完畢的零件時，旋轉保護套旋轉使得開口開放;拉力機施加拉力時，旋轉保護套旋轉使得開口封閉。
[0019]本實用新型的拉力試驗夾具及拉力試驗方法簡化了試驗流程，針對不同規格的待測試零件，可以預先將零件和測試配件裝配好，在試驗時夾具座不需要拆卸，只要更換測試配件和零件即可。可以大幅度提升試驗效率，降低試驗時間和試驗工作量。此外，試驗過程中旋轉保護套可以將零件封閉起來，避免出現意外傷害事故。
【附圖說明】
[0020]本實用新型上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中:
[0021]圖1揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗夾具的結構圖。
[0022]圖2揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗夾具的側面結構圖。
[0023]圖3揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗方法進行試驗的示意圖，待測試的零件是普通螺母。
[0024]圖4揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗方法進行試驗的示意圖，待測試的零件是焊接螺母。
[0025]圖5揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗方法進行試驗的示意圖，待測試的零件是焊接螺栓。
【具體實施方式】
[0026]參考圖1和圖2所示，圖1揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗夾具的結構圖。圖2揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗夾具的側面結構圖。該拉力試驗夾具包括:夾具座102、旋轉保護套104和測試配件。夾具座102包括夾柄121和容納腔122。夾柄121位于容納腔122的頂部并垂直于容納腔122的頂壁。在一個實施例中，夾柄121和容納腔122是一體的。為了確保夾具座102的強度，通常夾柄121和容納腔122是由金屬一體鑄造成型。容納腔122可以為半開放結構，容納腔的側壁上具有開口 123，容納腔的底壁上具有缺口124，缺口 124朝向側壁上的開口 123的方向。在一個實施例中，容納腔122為空心的圓柱形，圓柱形側壁上具有開口 123，開口 123是圓周的一部分因此是一個弧形開口。容納腔底面上的缺口 124由開口一側的圓周延伸至越過圓心的區域。缺口 124需要包括圓心的區域，因此可以將待測試的零件放置在圓心的位置，這樣可以確保零件受到的拉力是沿著軸向的方向。在一個實施例中，為了與拉力機的夾頭配合，夾柄121可以是圓柱體結構，當然也可以是長方體結構或者棱形結構，只要與拉力機的夾頭可以緊固夾持即可。旋轉保護套104旋轉安裝在夾具座102上，旋轉保護套104能旋轉以封閉容納腔側壁上的開口。在一個實施例中，旋轉保護套104為圓環形，套在容納腔122外側，旋轉保護套上的側壁上具有窗口區141。旋轉保護套旋轉使得窗口區對準開口，開口開放。旋轉保護套旋轉使得窗口區與開口錯開，使得開口封閉。在一個實施例中，旋轉保護套104與夾具座102之間具有卡簧106。卡簧106能夠使得旋轉保護套104與夾具座102相對固定。在無外力作用下，卡簧106使得旋轉保護套104能夠固定在將開口封閉或者打開的位置。在需要轉動旋轉保護套104時，需要施加外力克服卡簧106的彈簧力，松開卡簧106，使得旋轉保護套104轉動，以改變開口的狀態。在旋轉保護套104轉動到位后，外力撤消，卡簧106使得旋轉保護套104重新相對于夾具座102固定其位置。該拉力試驗夾具還包括測試配件，測試配件放置在容納腔內，測試配件固定待測試的零件。雖然在圖1和圖2中未示出測試配件，下面會結合圖3?圖5介紹測試配件。在一個實施例中，測試配件包括:數組墊片與芯棒。每一組中的墊片與芯棒與待測試的零件匹配，不同組的墊片與芯棒適用于不同的待測試的零件。在使用的過程中，墊片放置在容納腔內并緊貼容納腔的底壁，墊片上具有芯棒安裝孔。芯棒安裝在墊片上的芯棒安裝孔內使得芯棒垂直于墊片。墊片的兩個表面(底面和頂面)要求平整，因此使得墊片能夠緊貼容納腔的底壁，并且使得墊片與容納腔的底壁保持平行。芯棒安裝在芯棒安裝孔內使得芯棒垂直于墊片，因此芯棒能夠垂直于容納腔的底壁。于是，芯棒被位置在與夾柄平行的方向，即芯棒垂直于拉力機施加拉力的方向。這樣，拉力機施加的拉力能夠被不改變方向地施加到芯棒和待測試的零件上，確保測試的效果。
[0027]本實用新型還揭示了一種拉力試驗方法，使用前述的拉力試驗夾具，該方法包括:
[0028]兩個拉力試驗夾具成對使用，上方的拉力試驗夾具的夾柄朝上，夾柄由拉力機的上方夾頭夾持，下方的拉力試驗夾具的夾柄朝下，夾柄由拉力機的下方夾頭夾持。
[0029]將待測試的零件與測試配件進行裝配。
[0030]將裝配好的待測試零件與測試配件放入上方和下方的拉力試驗夾具的容納腔中。[0031 ]拉力機的上方夾頭和下方夾頭施加拉力，拉力通過上方和下方的拉力試驗夾具施加至待測試的零件，其中零件受到的拉力是沿著上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄的方向。
[0032]該拉力試驗方法中，待測試的零件是預先與相應的測試配件(墊片和芯棒)進行組裝。在進行試驗時，只需要將裝配好的測試配件和待測試的零件一起放入上下兩個拉力試驗夾具的容納腔中即可進行測試，不需要其它的裝配步驟。并且，墊片和芯棒能夠確保芯棒的方向與拉力方向平行，這樣待測試的零件受到的拉力的方向與拉力機的施力方向一致。
[0033]在將待測試的零件放入容納腔中進行固定或從容納腔中取下測試完畢的零件時，轉動旋轉保護套旋轉使得開口開放，以便于操作。在拉力機施加拉力時，轉動旋轉保護套旋轉使得開口封閉。這樣待測試的零件是在封閉的容納腔中進行拉力試驗，一旦出現意外導致零件松脫，零件會被限制在封閉的容納腔中不會飛出，可以避免出現意外的傷害事故。
[0034]圖3揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗方法進行試驗的示意圖，待測試的零件是普通螺母。如圖3所示，芯棒302分別穿過上方墊片341和下方墊片342的芯棒安裝孔。芯棒302的端部螺帽321緊貼下方墊片342的表面，芯棒302的上端超出上方墊片341。芯棒302上具有螺紋。待測試的普通螺母306擰在芯棒302的上端，并且螺母306緊貼上方墊片341的表面。需要說明的是，雖然在圖3所示的實施例中芯棒是由下向上穿過兩個墊片，芯棒302的端部螺帽321是緊貼下方墊片且螺母是安裝在芯棒的上端，在其它的實施例中，也可以采用反向的安裝方式:芯棒的端部螺帽緊貼上方墊片而螺母安裝在芯棒的下端。將芯棒、墊片和螺母放入上方和下方的拉力試驗夾具中。上方墊片341向下緊貼上方的容納腔的底壁，下方的墊片342向上緊貼下方容納腔的底壁。螺母由墊片和芯棒固定。芯棒302從兩個容納腔的底壁的缺口中穿過。如前面所述的，由于缺口包含了圓心的位置，因此芯棒302被放置在圓心的位置，這樣，芯棒302正好與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄處于一直線上。或者，即使芯棒302與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄不處于一直線上，但至少來說它們也是互相平行的。并且，拉力機施加的拉力(圖中箭頭所示的為拉力方向)與芯棒平行。拉力機向上方和下方的拉力試驗夾具施加拉力，拉力通過容納腔的底壁傳導給上方墊片和下方墊片，再通過墊片和芯棒傳導給螺母，對螺母進行拉力試驗。
[0035]圖4揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗方法進行試驗的示意圖，待測試的零件是焊接螺母。如圖4所示，芯棒402穿過上方墊片441的芯棒安裝孔。芯棒402的端部螺帽421緊貼上方墊片441的表面。芯棒402上具有螺紋。待測試的焊接螺母焊接在下墊片442中，焊接螺母(圖中未示出)焊接在下墊片442中并且使得焊接螺母的方向與芯棒402的方向平行。芯棒402的下端擰入到焊接螺母中。由于焊接螺母是焊接在下墊片442上，因此上墊片、下墊片、芯棒和焊接螺母互相固定。需要說明的是，雖然在圖4所示的實施例中芯棒是由上向下穿過墊片，芯棒402的端部螺帽421是緊貼上方墊片且焊接螺母是焊接在下方墊片中，在其它的實施例中，也可以采用反向的安裝方式:芯棒的端部螺帽緊貼下方墊片而焊接螺母焊接在上方墊片中。將芯棒、墊片和螺母放入上方和下方的拉力試驗夾具中。上方墊片441向下緊貼上方的容納腔的底壁，下方的墊片442向上緊貼下方容納腔的底壁。焊接螺母由墊片和芯棒固定。芯棒402從兩個容納腔的底壁的缺口中穿過。如前面所述的，由于缺口包含了圓心的位置，因此芯棒402被放置在圓心的位置，這樣，芯棒402正好與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄處于一直線上。或者，即使芯棒402與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄不處于一直線上，它們也是互相平行的。并且，拉力機施加的拉力(圖中箭頭所示的為拉力方向)與芯棒平行。拉力機向上方和下方的拉力試驗夾具施加拉力，拉力通過容納腔的底壁傳導給上方墊片和下方墊片，再通過墊片和芯棒傳導給焊接螺母，對焊接螺母進行拉力試驗。
[0036]圖5揭示了根據本實用新型的一實施例的拉力試驗方法進行試驗的示意圖，待測試的零件是焊接螺栓。如圖5所示，在對焊接螺栓進行試驗時，不使用芯棒，而是使用具有特殊結構的墊片。如圖5所示，上墊片541帶有襯套502，襯套502與上墊片541—體成型。襯套502具有內螺紋。待測試的焊接螺栓506具有外螺紋，焊接螺栓506焊接在下墊片542上。焊接螺栓506擰入襯套502中。由于焊接螺栓506是焊接在下墊片542上，因此上墊片、下墊片和焊接螺栓互相固定。需要說明的是，雖然在圖5所示的實施例中焊接螺栓是焊接在下墊片上而上墊片具有襯套，在其它的實施例中，也可以采用反向的安裝方式:焊接螺栓焊接在上墊片上而下墊片具有襯套。將墊片和焊接螺栓放入上方和下方的拉力試驗夾具中。上方墊片541向下緊貼上方的容納腔的底壁，下方的墊片542向上緊貼下方容納腔的底壁。焊接螺栓由墊片固定。襯套502和焊接螺栓506從兩個容納腔的底壁的缺口中穿過。如前面所述的，由于缺口包含了圓心的位置，因此襯套502和焊接螺栓506被放置在圓心的位置，這樣，襯套502和焊接螺栓506正好與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄處于一直線上。或者，即使襯套502和焊接螺栓506與上方和下方的拉力試驗夾具的夾柄不處于一直線上，它們也是互相平行的。并且，拉力機施加的拉力(圖中箭頭所示的為拉力方向)與襯套和焊接螺栓平行。拉力機向上方和下方的拉力試驗夾具施加拉力，拉力通過容納腔的底壁傳導給上方墊片和下方墊片，再通過墊片和襯套傳導給焊接螺栓，對焊接螺栓進行拉力試驗。
[0037]本實用新型的拉力試驗夾具及拉力試驗方法簡化了試驗流程，針對不同規格的待測試零件，可以預先將零件和測試配件裝配好，在試驗時夾具座不需要拆卸，只要更換測試配件和零件即可。可以大幅度提升試驗效率，降低試驗時間和試驗工作量。此外，試驗過程中旋轉保護套可以將零件封閉起來，避免出現意外傷害事故。試驗過程中無需更換上下夾具，不同規格待測零件僅需裝配相匹配的墊片與芯棒即可，可以在試驗前或試驗中進行，更換速度快，試驗效率高。
[0038]上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本實用新型的，熟悉本領域的人員可在不脫離本實用新型的實用新型思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本實用新型的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特征的最大范圍。
【主權項】
1.一種拉力試驗夾具，其特征在于，包括: 夾具座，夾具座包括夾柄和容納腔，夾柄位于容納腔的頂部并垂直于容納腔的頂壁，容納腔為半開放結構，容納腔的側壁上具有開口，容納腔的底壁上具有缺口，所述缺口朝向側壁上的開口的方向； 旋轉保護套，旋轉安裝在夾具座上，旋轉保護套能旋轉以封閉容納腔側壁上的開口； 測試配件，測試配件放置在容納腔內，測試配件固定待測試的零件。2.如權利要求1所述的拉力試驗夾具，其特征在于，所述測試配件包括:數組墊片與芯棒，每一組中的墊片與芯棒與待測試的零件匹配，其中， 墊片放置在容納腔內并緊貼容納腔的底壁，墊片上具有芯棒安裝孔； 芯棒安裝在墊片上的芯棒安裝孔內使得芯棒垂直于墊片。3.如權利要求1所述的拉力試驗夾具，其特征在于，所述容納腔為圓柱形，圓柱形側壁上具有開口，所述容納腔底面上的缺口由開口一側的圓周延伸至越過圓心的區域。4.如權利要求3所述的拉力試驗夾具，其特征在于，所述夾柄與夾具是一體的。5.如權利要求3所述的拉力試驗夾具，其特征在于，所述旋轉保護套為圓環形，套在容納腔外側，旋轉保護套上的側壁上具有窗口區，旋轉保護套旋轉使得窗口區對準所述開口，所述開口開放，旋轉保護套旋轉使得窗口區與所述開口錯開，所述開口封閉。6.如權利要求5所述的拉力試驗夾具，其特征在于，所述旋轉保護套與夾具座之間具有卡簧。
【文檔編號】G01N3/04GK205562281SQ201620366814
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】胡永慶, 孫海夢, 呂亞帆
【申請人】上汽大眾汽車有限公司