[发明专利]一种橡皮成形钣金件疲劳测验装置及测验方法

说明书

本发明公开了一种橡皮成形钣金件疲劳测验装置及测验方法，包括方形夹具、可伸缩夹具、加载螺栓及箱体。启动电动机，带动偏心轮旋转，偏心轮进行往复运动，将周期交变应力作用于方形夹具上，方形夹具将周期交变应力施加于待测钣金件上，当待测钣金件发生疲劳断裂后，关闭电动机，读出圈数计数器显示的圈数，即为待测钣金件的疲劳寿命。可通过调整偏心轮的大小或者调整弹簧的劲度系数，从而调整加载力。同时可根据待测钣金件的大小对可伸缩夹具和方形夹具在位置上进行调整。

技术领域

本发明涉及试验测量技术领域，尤其涉及一种橡皮成形钣金件疲劳测验装置及测验方法。

背景技术

大型飞机是制造业的标志性工程，大型飞机外壳是由机身和机翼组合而成，机身和机翼上包含了大量的钣金件。橡皮成形在飞机钣金件制造中得到广泛应用，安全性是飞机的主要性能指标。飞机由于在空中飞行时主要靠机翼产生的升力，零件长期处于高应力状态，零件的破坏主要是疲劳损伤，疲劳性能是飞机钣金件的主要性能之一。目前飞机钣金件的疲劳性能测量比较少，主要依赖于经验和强度设计。钣金件在橡皮成形过程中，容易发生塑性损伤，特别是一些零件由于达不到精度，需要采用手工校形，手工成形过程中，会对钣金件的疲劳产生一定的损伤，但是损伤多大，目前是一个未知数。橡皮成形钣金件主要有直弯边、凸弯边、凹弯边和复杂弯边类，各种弯边的零件如何进行疲劳强度测量是一个难点问题。采用一些常规的疲劳试验机难以进行测量，主要是钣金零件夹紧、对准和加载都比较困难。

中国专利公开号CN 102706759 B，公开日2015年1月7日，名称为“一种弯曲疲劳试验机”主要用于弯曲零件的疲劳性能测量，其不足之处在于：难以用于钣金件的疲劳性能测量，且载荷不能调整，无法进行不同载荷下疲劳性能的测量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种可调整试验载荷、可针对不同类型的钣金件进行测验、操作简单的橡皮成形钣金件疲劳测验装置及测验方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种橡皮成形钣金件疲劳测验装置，其特征是，包括方形夹具、可伸缩夹具、加载螺栓及箱体，所述箱体上设有贯穿箱体的传动轴，且传动轴上套设可沿传动轴轴向滑动的偏心轮；所述箱体内表面上设有限位槽；所述限位槽上设有方形夹具，且方形夹具与限位槽滑动连接；所述方形夹具设有贯通的空腔，方形夹具上表面在竖直方向上设有通孔，所述通孔与加载螺栓螺纹连接；所述空腔上表面设有螺母，且螺母与加载螺栓连接；所述加载螺栓上表面与偏心轮紧贴，加载螺栓上套设弹簧，弹簧与加载螺栓之间设有压力传感器，所述弹簧上端与压力传感器紧贴，弹簧下端与方形夹具上表面紧贴；所述可伸缩夹具设置在箱体底部。偏心轮转动将会周期性的给加载螺栓施加一个加载力，弹簧与压力传感器可以将施加的周期性的加载力，直观的在计算机上反映出来，可通过调整偏心轮的大小或者调整弹簧的劲度系数，从而调整加载力。同时可根据钣金件的大小对可伸缩夹具和方形夹具在位置上进行调整。

作为优选，所述方形夹具下表面在竖直方向上设有若干螺纹孔，所述可伸缩夹具在横向方向上设有若干螺纹孔。保证待测钣金件在测验时，能够得到有效稳定的固定，减小测量误差。

作为优选，所述可伸缩夹具与待测钣金件贴合的侧面呈直面或者凹面。钣金件弯边通常呈直弯边或者凸弯边，可伸缩夹具可根据情况进行直面或曲面的配合。

作为优选，所述传动轴一端与电动机连接，传动轴另一端连接一圈数计数器。

一种橡皮成形钣金件疲劳测验装置的测验方法，将待测钣金件一侧与方形夹具通过螺栓连接，待测钣金件另一侧与可伸缩夹具通过螺栓连接，且在螺栓与待测钣金件连接处垫上一个固定垫片。

作为优选，将偏心轮旋转一圈，读出压力传感器的读数，通过调整弹簧的劲度系数，调整加载力的大小以满足疲劳测试力的要求。

作为优选，通过调整改变偏心轮的大小，调整加载力的大小。