專利名稱：一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾具，屬于連接 件抗彎強(qiáng)度測試領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來材料的連接技術(shù)發(fā)展迅速，不同的連接工藝已經(jīng)實現(xiàn)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(yīng)用范圍逐漸 擴(kuò)大，考慮到連接件的實際服役環(huán)境要求，必須對連接件的強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行評價。 陶瓷與陶瓷連接件、陶瓷與金屬連接件強(qiáng)度評價方式有抗彎強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和 剪切強(qiáng)度三種，其中抗拉強(qiáng)度主要應(yīng)用在真空電子器件制備領(lǐng)域陶瓷與金屬連 接強(qiáng)度的評價中，而抗彎強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度主要應(yīng)用在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域中陶瓷 與陶瓷、陶瓷與金屬的強(qiáng)度評價中。彎曲強(qiáng)度是表征陶瓷材料性能的一個重要 指標(biāo)，是針對陶瓷的服役環(huán)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(qiáng)度性能中意義重要，而目前連接件抗彎測試沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，常 用的連接件抗彎強(qiáng)度測試借鑒單體陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度測試標(biāo)準(zhǔn)"GB/T6569-2006精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗方法"，將連接件按照單一尺寸和形狀 規(guī)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(jù)"GB/T6569-2006精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)測試樣品需要進(jìn)行端面連接，即在3mmx4mm端面上 進(jìn)行連接，連接過程中需要進(jìn)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(shè)計一種專用夾具來保證上述工藝過程的實現(xiàn)。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(xiàn)兩樣品之間焊料的夾緊。整個結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，對中效果好，具有很強(qiáng) 的實用性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制備同種或異種材料連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)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(cè)板 將樣品中突出的部分壓緊，實現(xiàn)樣品的固定。同時主體和側(cè)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(gòu)成如圖1所示，包括主體1、側(cè)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(zhì)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(nèi)，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(cè)面和下面的螺紋孔9作為與側(cè)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(cè)板和底板的作用是樣 品的固定，其中側(cè)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)測試樣品為實施例說明 本發(fā)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(kuò)展到其它 連接件的標(biāo)準(zhǔn)彎曲強(qiáng)度測試樣品的制備中。實施例1根據(jù)"GB/T6569-2006精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗方f去"的要求，四點彎曲強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計成3. 1 m m ，深度設(shè)計 成 3.5mm， 橫向槽寬度為 20 mm ， 主體尺寸為 120mm(長)x48mm(寬)xl5mm(厚)，側(cè)板尺寸為120m mx48 m mx5 m m ，底 板尺寸為120mmx20mmx5mm，配重板根據(jù)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(cè)板用螺栓與主體連接固定將側(cè)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(qiáng)度測試要求的標(biāo)準(zhǔn) 樣品，而且一次可以制備多個樣品，滿足了質(zhì)量和效率的需求。
權(quán)利要求
1、一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾具，其特征在于包括主體(1)、側(cè)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(cè)板、底板和配重板的長度相同，主體和側(cè)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(cè)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(cè)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(quán)利要求1所述一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾具， 其特征在于主體、側(cè)板、底板和配重板用螺栓連接成一體后是一個規(guī)則的長方 體。
3、 按照權(quán)利要求1所述一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾 具，其特征在于主體和側(cè)板的寬度為待連接兩樣品高度之和減去3 — 5mm 。
4、 按權(quán)利要求1所述的一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)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(quán)利要求1所述的一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)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(quán)利要求1所述的一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)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(quán)利要求1所述的一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾 具，其特征在于主體中一組縱向槽的數(shù)量可以是8 — 10個。
8、 權(quán)利要求5所述的一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)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(guī)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(quán)利要求5所述的一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)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(fā)明涉及一種用于制備連接件標(biāo)準(zhǔn)抗彎強(qiáng)度測試樣品的夾具，屬于連接件抗彎強(qiáng)度測試領(lǐng)域。本發(fā)明包含主體、側(cè)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(fā)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(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者巖 劉, 劉學(xué)建, 明 袁, 黃政仁 申請人:中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所