[实用新型]一种适用于高强度螺栓特性试验的剪切工装以及拉伸工装

说明书

本实用新型公开了一种适用于高强度螺栓特性试验的剪切工装以及拉伸工装，包括：固定块以及设置在固定块附近的剪切块，固定块通过与外部压头接触使自身位置保持不动，两块剪切块在固定块两侧对称设置，剪切块底部连接有升降横梁，剪切块在升降横梁的带动下，朝向外部压头位置在固定块表面滑动，剪切块与固定块相背的一侧设置有固定嵌块，至少一侧的固定嵌块与剪切块之间设置有调节嵌块，固定嵌块以及调节嵌块皆与剪切块同步滑动；固定块、剪切块、固定嵌块以及调节嵌块厚度方向上均开设有螺栓通孔，本实用新型能够满足高强度螺栓的拉伸、剪切、45度拉剪的试验需求，具备操作简单、成本低廉、通用性强、使用寿命长等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种高强度螺栓试验技术领域，尤其涉及一种适用于高强度螺栓特性试验的剪切工装以及拉伸工装。

背景技术

高强度螺栓(性能等级8.8以上)作为一种常见且重要的紧固件，其在静、动态载荷下的力学性能和失效行为将直接影响到产品结构的安全性能。以汽车领域为例，整车上高强度螺栓被大量使用，一方面要求螺栓强度足够高，以保证汽车在正常行驶状态下不会导致螺栓永久变形；另一方面要求螺栓设置强度上限，在高速碰撞过程中特殊位置的螺栓能够及时失效，从而控制车身结构按照预先设计的模式进行变形和吸能，保证乘员的生存空间。因此，设计一种试验工装，研究高强度螺栓在静、动态载荷下的力学性能和失效行为，能够真实有效地帮助汽车工程师优化设计，提升产品安全等级。

常见的螺栓拉伸试验工装如我国专利CN204649533U和CN207408091U所示，能够满足普通螺栓的试验要求，且能够保证试验精度，防止螺栓断裂后飞溅，误伤操作人员。但汽车用高强度螺栓(如直径M14，强度等级10.9)的拉伸力最大值约为145KN，上述工装强度无法满足最大拉伸力的需求。而专利CN208399253U通过加大工装尺寸，自攻螺纹孔的方式，其设计的工装能够满足高强度螺栓的最大拉伸力需求。但缺点是断裂位置易出现在螺杆与螺纹孔交界处，且无法对螺栓施加预紧力，不利于对螺栓失效的研究。

常见的螺栓剪切试验工装如我国专利CN204202992U和CN210863414U所示，都是通过试验机拉伸带动工装上、下组件相对运动，从而对螺栓进行剪切破坏。前者采用单侧剪切模式，优点是工装简单、操作方便，但容易在工装轴向上形成偏心力，从而降低试验数据的精度，甚至损伤试验设备。后者采用了双侧剪切模式，能够避免偏心力的出现，保证试验过程中的稳定性，但是工装结构过于复杂，每次试验都需要操作人员把工装全部拆除后重新搭建，既费时又费力。

高强度螺栓试验可以通过单独地设计拉伸、剪切、45度拉剪工装完成试验矩阵，也可以使用多功能试验台，如CN207231761U所示，可以同时进行螺栓的拉伸试验、剪切试验和倾覆试验。优点是功能集中，试验结果有保证，但缺点也同样明显，试验台工装体积庞大，成本昂贵，不易与试验机底座配合，同时对操作人员也有一定的专业要求。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种适用于高强度螺栓特性试验的剪切工装以及拉伸工装。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种适用于高强度螺栓特性试验的剪切工装以及拉伸工装，包括：固定块以及设置在所述固定块附近的剪切块，其特征在于：所述固定块通过与外部压头接触使自身位置保持不动，两块所述剪切块在所述固定块两侧对称设置，所述剪切块底部连接有升降横梁，所述剪切块在所述升降横梁的带动下，朝向所述外部压头位置在所述固定块表面滑动，所述剪切块与所述固定块相背的一侧设置有固定嵌块，至少一侧的固定嵌块与剪切块之间设置有调节嵌块，所述固定嵌块以及所述调节嵌块皆与所述剪切块同步滑动；所述固定块、所述剪切块、所述固定嵌块以及所述调节嵌块厚度方向上均开设有螺栓通孔。

本实用新型一个较佳实施例中，所述剪切块底部设置有凸起以及螺栓孔，所述剪切块通过所述凸起上的螺栓孔与升降横梁连接。

本实用新型一个较佳实施例中，所述剪切块背部开设有固定凹槽。