[实用新型]一种实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口加工的装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口加工的装置，属于产品的结构技术领域。 

背景技术

纤维金属混合层板由Glare层板和铝合金板胶接固化成型的新型材料，成功应用于大型飞机的机翼结构。MT试样是疲劳裂纹扩展试验中广泛应用的试样形式，试样加工切口的主要用途是在切口尖端产生应力集中，使裂纹萌生于切口尖端。 

金属材料MT试样的切口一般采用线切割方式加工，纤维金属混合层板由于混合有不导电的玻璃纤维预浸料和胶膜，常规的线切割方式难以加工。其他可用于加工切口的方法中，水切割切割薄铝板切缝宽度可达十分之一毫米量级，而用于机翼结构的纤维金属混合层板厚度在6mm以上，且包含难以割断的玻璃纤维，水切割切缝无法有效预制裂纹（宽度大于1mm，其尖端曲率半径远远高于GB/T6398-2000要求的0.25mm，切口为喇叭形，试样两面切缝宽度不同），同时入刀冲击力大，易造成试样分层，综上水切割切口无法满足疲劳裂纹扩展试验要求；激光切割切缝窄、精度高，但构成该层板的外层铝合金板易反射激光，烧损激光切割机。 

发明内容

本实用新型正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口加工的装置，其目的是不仅能够保证切口的尖端曲率半径达到标准要求的0.25mm，而且能够有效地防止试样在切口加工过程中发生分层，从而使疲劳裂纹扩展试验有效进行。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 

该种实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口加工的装置，包括夹 具(2)、锯条(3)、锯条拉紧杆(4)、锯条固定架(5)和手柄(6)，夹具(2)固定安装在台钳上，其特征在于：在夹具(2)的侧面加工有一个用于插装试样层板(1)的横孔(7)，在夹具(2)的正面加工有一个用于插装锯条(3)的方孔(8)，方孔(8)的底部加工有一个用于锯条(3)向下运动的条缝(9)，在夹具(2)的顶部加工有一个用于安装锯条固定架(5)的凹槽(10)； 

锯条固定架(5)呈U型，开口两端之间通过锯条拉紧杆(4)固定锯条(3)，锯条固定架(5)上安装有用于推拉锯条(3)的手柄(6)。 

本实用新型的有益效果是：能够方便地实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口的成型，不仅能够保证切口的尖端曲率半径达到标准要求的0.25mm，而且能够有效地防止试样在切口加工过程中发生分层，从而使疲劳裂纹扩展试验有效进行。此加工方法具有装置简单、易操作和安全的优点。 

附图说明

图1是本实用新型装置装置的结构示意图 

图2是本实用新型夹具的结构示意图 

图3是本实用新型锯条固定架和手柄部分的结构示意图 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 

参见附图1～4所示，该种实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口加工的装置，包括夹具2、锯条3、锯条拉紧杆4、锯条固定架5和手柄6，夹具2固定安装在台钳上，锯条3采用优质工具钢制成，其特征在于：在夹具2的侧面加工有一个用于插装试样层板1的横孔7，在夹具2的正面加工有一个用于插装锯条3的方孔8，方孔8的底部加工有一个用于锯条3向下运动的条缝9，条缝9宽度为0.2mm，在夹具2的顶部加工有一个用于安装锯条固定架5的凹槽10，该凹槽10形成一个与安装锯条固定架5等宽的导轨； 

锯条固定架5呈U型，开口两端之间通过锯条拉紧杆4固定锯条3，锯条固定架5上安装有用于推拉锯条3的手柄6，以保证切口垂直度，并稳定手锯结构、防止锯片断裂。 

本实用新型装置的使用过程如下： 

试样层板1完成外形加工和中心孔钻孔后插入夹具2侧面的横孔7中，通过销钉将试样层板中心孔与夹具2正面的方空8定位。拧紧夹具2底端螺栓夹紧试样层板1。锯条3穿过夹具2方空与试样层板1中心孔，安装锯条固定架5和手柄6。锯条固定架5上设有拉紧杆4，通过拧紧螺母将锯条3拉紧。锯条3与安装锯条固定架5通过螺钉加固，防止锯片晃动。锯条固定架5上端安装在夹具2顶部的凹槽10中，并可沿凹槽10滑动，缓慢拉动锯条3，锯片3沿夹具2上预置的条缝9向下运动，锯片3在试样层板1的切口长度和垂直度由夹具2精确控制。锯切完成单侧裂纹后，采用相同的方法将试样层板1反方向装夹，锯切另一侧裂纹。锯切速度尽量慢以防止锯片3断裂。 

与现有技术相比，本实用新型装置能够方便地实现纤维金属混合层板中心裂纹试样切口的加工成型，不仅能够保证切口的尖端曲率半径达到GB/T6398-2000要求的0.25mm，而且能够有效地防止试样在切口加工过程中发生分层，从而使疲劳裂纹扩展试验有效进行。此加工方法具有装置简单、易操作和安全的优点。