一种焊接强度试验用夹具和焊接强度试验机的制作方法

1.本实用新型用于汽车制造领域，特别是涉及一种焊接强度试验用夹具和焊接强度试验机。


背景技术：

2.汽车生产制造过程中，大量汽车零部件需要通过焊接连接成为整体，而t型(l型)焊接方式应用十分广泛，尤其是在汽车骨架零部件中。在汽车使用过程中，车体安全必须要得到充分保证，参见图1、图2，某些t型(l型)焊接部品需承受车体自重、碰撞、惯性等因素影响，对焊接强度性能要求十分严苛，因此必须对焊接接头的强度进行验证。最基本的焊接接头强度验证即进行拉伸强度验证，按照汽车部品不同位置的应力要求对焊接接头质量进行品质控制。
3.目前焊接接头质量检测包括接头强度、熔深、内部缺陷等项目，对于简单的搭接、对接接头都可以轻易进行拉伸强度检测，而针对t型(l型)接头焊接强度，尤其是非90
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t型(l型)接头，难以装夹，则很难进行拉伸强度的评判。目前没有统一规定的t型(l型)接头拉伸样片制作方法或标准，所以该类型焊接接头拉伸强度检测仅有90
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t型(l型)接头可进行非标测试，而实际焊接情况中很难保证焊接接头为标准的90
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。非90
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的t型(l型)接头在夹具夹持时会产生比较大的应力，甚至导致接头塑性变形或开裂，影响检测精度，尤其是大角度t型(l型)接头难以夹持，接头拉伸强度无法检测，基本是通过母材强度大致判断。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种焊接强度试验用夹具和焊接强度试验机，其可以测试多角度t型(l型)焊接接头的拉伸强度，同时提高测试精度。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.第一方面，一种焊接强度试验用夹具，包括：
7.基座，具有第一支撑部件和第二支撑部件，所述第一支撑部件具有第一面，所述第二支撑部件具有第二面，所述基座通过所述第一面和所述第二面在所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之间限定出槽型空间；
8.夹具，设置于所述槽型空间中，所述夹具的一端可转动的安装于所述第一面，所述夹具的另一端可转动的安装于第二面，所述夹具的中部设有试样夹紧面以及用于将试样夹紧于所述试样夹紧面的夹紧组件，所述夹具设有由所述试样夹紧面贯穿至对侧表面的通孔。
9.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述夹具的一端通过第一转动部件安装于所述第一支撑部件，所述夹具的另一端通过第二转动部件安装于所述第二支撑部件，所述第一转动部件和所述第二转动部件限定出所述夹具的转动轴线，所述试样夹紧面平行于所述转动轴线。
10.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述通孔具有平行于所述转动轴线的第一孔壁面和第二孔壁面，所述第一孔壁面和第二孔壁面均倾斜于所述试样夹紧面，所述第一孔壁面和第二孔壁面限定出扇形截面。
11.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第一支撑部件设有第一安装孔，所述第一转动部件包括设在所述第一安装孔中的第一转盘，所述第二支撑部件设有第二安装孔，所述第二转动部件包括设在所述第二安装孔中的第二转盘，所述夹具的一端连接于所述第一转盘，所述夹具的另一端连接于所述第一转盘。
12.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第一支撑部件具有第三面，所述第一支撑部件沿厚度方向由所述第一面延伸到所述第三面，所述第一安装孔具有由所述第一面向所述第三面延伸的第一环形面和由所述第三面向所述第一面延伸的第二环形面，所述第一环形面的直径小于所述第二环形面的直径，所述第一环形面和所述第二环形面之间形成第一轴向限位面，所述第一转盘具有与所述第一环形面配合的第三环形面、与所述第二环形面配合的第四环形面和与所述第一轴向限位面配合的第二轴向限位面。
13.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第一支撑部件在所述第三面设有阻挡所述第一转盘的第一限位卡扣，所述第一支撑部件设有伸入所述第一安装孔的第一锁紧螺钉。
14.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第二支撑部件具有第四面，所述第二支撑部件沿厚度方向由所述第二面延伸到所述第四面，所述第二安装孔具有由所述第二面向所述第四面延伸的第五环形面和由所述第四面向所述第二面延伸的第六环形面，所述第五环形面的直径小于所述第六环形面的直径，所述第五环形面和所述第六环形面之间形成第三轴向限位面，所述第二转盘具有与所述第四环形面配合的第七环形面、与所述第五环形面配合的第八环形面和与所述第三轴向限位面配合的第四轴向限位面。
15.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第二支撑部件在所述第四面设有阻挡所述第二转盘的第二限位卡扣，所述第二支撑部件设有伸入所述第二安装孔的第二锁紧螺钉。
16.结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述夹紧组件包括夹紧支架，所述夹紧支架向背离所述试样夹紧面的方向延伸一定高度，所述夹紧支架设有向所述试样夹紧面延伸的第三锁紧螺钉。
17.第二方面，一种焊接强度试验机，包括：
18.第一方面中任一实现方式所述的焊接强度试验用夹具；
19.驱动部件，用于通过夹头牵引装夹于所述夹具并由所述通孔伸出的试样；
20.力传感器，用于检测所述夹头受到的拉力。
21.上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：采用上述技术方案对t型(l型)的焊接试样进行拉伸强度测试时，先将呈t型或l型的焊接试样的一端穿过夹具的通孔，焊接试样的尾部与试样夹紧面贴合，并通过夹紧组件固定夹紧，转动夹具的角度，使焊接试样由通孔穿出的一端沿拉伸试验机的拉伸方向延伸，焊接强度试验机加紧由通孔穿出的焊接试样后便可开始拉伸强度测试。其通过试样夹紧面和通孔的组合形式实
现多角度t型(l型)焊接试样的装夹定位，并结合夹具的转动调节，降低夹具夹持造成的应力，提高接头拉伸强度测试精度。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是t型焊接接头结构示意图；
25.图2是l型焊接接头结构示意图；
26.图3是本实用新型焊接强度试验用夹具的一个实施例结构示意图；
27.图4是图3所示的一个实施例结构侧视图；
28.图5是图3所示的一个实施例的通孔截面示意图。
具体实施方式
29.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
30.本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
32.参见图1、图2、图3、图4，本实用新型的实施例提供了一种焊接强度试验用夹具，其主要用于t型(l型)焊接部品的拉伸强度验证。焊接强度试验用夹具主要包括基座1和夹具2，基座1和夹具2可选择优质合金工具钢、冷作模具钢等通过适当热处理作为制作材料。其中，基座1在拉伸强度试验时能够连接于焊接强度试验机，具体的，基座1具有第一支撑部件11和第二支撑部件12，第一支撑部件11具有第一面13，第二支撑部件12具有第二面14，基座1通过第一面13和第二面14在第一支撑部件11和第二支撑部件12之间限定出槽型空间15。
33.夹具2用于t型(l型)焊接部品的夹紧和调整拉伸方向，其依据t型(l型)焊接部品的形状特点进行设计，以能够在拉伸强度试验中能够准确的反应接头的焊接强度。具体的，夹具2设置于槽型空间15中，夹具2的一端可转动的安装于第一面13，夹具2的另一端可转动的安装于第二面14，夹具2的中部设有试样夹紧面21以及用于将试样3夹紧于试样夹紧面21
的夹紧组件，夹具2设有由试样夹紧面21贯穿至对侧表面的通孔22。
34.采用上述本实用新型的实施例对t型(l型)的焊接试样进行拉伸强度测试时，先将呈t型或l型的焊接试样3的一端穿过夹具2的通孔22，焊接试样3的尾部与试样夹紧面21贴合，并通过夹紧组件固定夹紧，使t型或l型的焊接试样3的焊缝位置位于试样夹紧面21和通孔22的交汇位置。转动夹具2的角度，使焊接试样由通孔22穿出的一端沿拉伸试验机的拉伸方向延伸，焊接强度试验机加紧由通孔22穿出的焊接试样后便可开始拉伸强度测试。其通过试样夹紧面21和通孔22的组合形式实现多角度t型(l型)焊接试样的装夹定位，并结合夹具2的转动调节，降低夹具2夹持造成的应力，提高接头拉伸强度测试精度。
35.夹具2的两端可通过轴承、转轴等方式安装于槽型空间15的第一面13和第二面14，以调节焊接试样的角度，使焊接试样由通孔22穿出的一端沿拉伸试验机的拉伸方向延伸。
36.在一些实施例中，参见图3，夹具2的一端通过第一转动部件安装于第一支撑部件11，夹具2的另一端通过第二转动部件安装于第二支撑部件12，第一转动部件和第二转动部件限定出夹具2的转动轴线，夹具2能够绕转动轴线转动以调整焊接试样的角度。为了保证测试精度，避免焊接试样装夹角度倾斜导致焊缝受力不均，本实施例中，试样夹紧面21平行于转动轴线。
37.为了保证第一面13和第二面14之间夹具2的结构强度，夹具2自身具有一定的厚度，而厚度的增加也使得非90
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的t型(l型)接头很难穿过通孔22。鉴于此，为了尽量扩大本实用新型实施例测试t型(l型)焊接接头的使用范围，参见图5，通孔22具有平行于转动轴线的第一孔壁面23和第二孔壁面24，第一孔壁面23和第二孔壁面24均倾斜于试样夹紧面21，第一孔壁面23和第二孔壁面24限定出扇形截面，换言之，通过将通孔22设置为开口外扩的形状，在保证试样定位的同时，增加整个夹具2的适应性，可以满足不同非90
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的t型(l型)接头的装夹要求。
38.在一些实施例中，参见图3，第一支撑部件11设有第一安装孔16，第一转动部件包括设在第一安装孔16中的第一转盘17，第二支撑部件12设有第二安装孔18，第二转动部件包括设在第二安装孔18中的第二转盘19，夹具2的一端连接于第一转盘17，夹具2的另一端连接于第一转盘17。本实施例中，夹具2通过两端的转盘实现角度调节功能，转盘与对应的安装孔之间滑动摩擦，能够在基座1和夹具2之间传递更大的拉伸作用力，同时，避免因引入轴承影响力值传递，提高试验精度。
39.进一步的，参见图4，第一支撑部件11具有第三面110，第一支撑部件11沿厚度方向由第一面13延伸到第三面110，第一安装孔16具有由第一面13向第三面110延伸的第一环形面111和由第三面110向第一面13延伸的第二环形面112，第一环形面111的直径小于第二环形面112的直径，第一环形面111和第二环形面112之间形成第一轴向限位面113，第一转盘17具有与第一环形面111配合的第三环形面114、与第二环形面112配合的第四环形面115和与第一轴向限位面113配合的第二轴向限位面116。第一转盘17在径向通过第一第三环形面114和第四环形面115实现与第一安装孔16的滑动配合，传递拉伸试验过程中的拉伸作用力。第一转盘17在轴向通过第二轴向限位面116实现与第一安装孔16的滑动配合，实现轴向限位，避免夹具2在基座1上沿轴向产生位移，影响试验精度。
40.其中，参见图3、图4，第一支撑部件11在第三面110设有阻挡第一转盘17的第一限位卡扣117，第一限位卡扣117可采用能够沿径向伸缩的弹性卡扣，也可以采用旋转卡扣，第
一限位卡扣117与第二轴向限位面116相配合，能够在保证第一转盘17具有转动能力的同时，避免从第一支撑部件11沿轴向脱落。
41.在一些实施例中，为了保证试样在试样过程中的稳定性，避免角度产生歪斜，参见图3，第一支撑部件11设有伸入第一安装孔16的第一锁紧螺钉118。第一锁紧螺钉118用于在夹具2角度调节完成后锁紧第一安装孔16中的第一转盘17。
42.类似的，第二支撑部件12具有第四面，第二支撑部件12沿厚度方向由第二面14延伸到第四面，第二安装孔18具有由第二面14向第四面延伸的第五环形面和由第四面向第二面14延伸的第六环形面，第五环形面的直径小于第六环形面的直径，第五环形面和第六环形面之间形成第三轴向限位面，第二转盘19具有与第四环形面115配合的第七环形面、与第五环形面配合的第八环形面和与第三轴向限位面配合的第四轴向限位面。第二支撑部件12在第四面设有阻挡第二转盘19的第二限位卡扣，第二支撑部件12设有伸入第二安装孔18的第二锁紧螺钉。
43.第二支撑部件12和第二转盘19的配合结构与第一支撑部件11和第一转盘17的配合结构类似，不再赘述。
44.夹紧组件可采用弹性夹或卡扣，例如在一些实施例中，参见图3、图4，夹紧组件包括夹紧支架25，夹紧支架25与夹具2可拆卸连接，以方便试样在夹具2上的安装。夹紧支架25向背离试样夹紧面21的方向延伸一定高度，夹紧支架25设有向试样夹紧面21延伸的第三锁紧螺钉26，第三锁紧螺钉26可以通过调整转动方向螺锁紧或释放试样夹紧面21的试样。夹紧支架25与夹具2连接后，通过旋紧第三锁紧螺钉26，将试样固定在夹紧支架25与夹具2间。
45.本实用新型的实施例还提供了一种焊接强度试验机，包括驱动部件、力传感器和以上任一实施例中的焊接强度试验用夹具2；驱动部件用于通过夹头牵引装夹于夹具2并由通孔22伸出的试样；力传感器用于检测夹头受到的拉力。进行焊接强度试时，焊接强度试验用夹具2连接于焊接强度试验机的底座，夹头夹持住由通孔22穿出的试样的一端，驱动部件用于拉动夹头对试样进行拉伸强度试验，力传感器用于检测夹头受到的拉力，以反馈焊接接头的拉伸强度。
46.在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
47.当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。