[发明专利]螺纹紧固件头部韧性试验装置、试验方法及试验工装

说明书

技术领域

本发明涉及螺纹紧固件头部韧性试验装置、试验方法及试验工装。

背景技术

目前，随着航空航天领域的飞速发展，已经有越来越多的人选择飞机作为交通工具，而我国各大航空公司的大型客机主要来自进口的波音、空客公司生产的飞机。根据国家发展需要，自行设计生产国产民用大型客机的需求迫在眉睫，民用飞机的发展关系着中国的国计民生，而为了保证乘客安全，用于客机上的紧固件需要符合严格的标准。例如飞机上常用的沉头螺栓，其头部韧性对其性能有着重要影响，头部失效会导致重大安全问题，因此需要对沉头螺栓的头部韧性进行严格的试验。

申请号为201029068075.8、授权公告号为CN 201653829 U的中国专利公开了一种螺钉头部韧性测试装置，包括底座和固定在底座上的测试台，其中测试台构成用于支撑螺纹紧固件的紧固件基座。底座上还固定有支撑轴，支撑轴上部设置有悬伸的连接板，连接板上设有竖直延伸的通孔，通孔内沿竖直方向导向装配有升降轴，升降轴下端固定有饼状铁块作为重物，构成加载装置。测试时，将螺钉放在测试台上，将支撑轴和其下端的重物抬升一定高度并释放，使重物和升降轴快速下降撞击螺钉的头部，完成一次测试。现有的上述测量装置需要根据螺钉的规格选择合适的重物，重物的撞击产生的冲击力不易准确量化，并且螺钉无法实现定位，难以模拟螺钉在实际使用过程中的受力，因此测试结果不能为螺钉的实际使用提供准确的参考意义，无法保证螺钉使用过程中的可靠性，不利于对产品性能的控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺纹紧固件头部韧性试验装置，能够模拟螺纹紧固件的实际使用状况对螺纹紧固件头部的韧性进行试验；同时，本发明还提供了一种螺纹紧固件头部韧性试验方法及上述螺纹紧固件头部韧性试验装置使用的螺纹紧固件头部韧性试验工装。

本发明中螺纹紧固件头部韧性试验装置采用的技术方案是：螺纹紧固件头部韧性试验装置，包括用于支撑被测螺纹紧固件的紧固件基座和用于对被测螺纹紧固件头部施加载荷的加载装置，所述紧固件基座上设有供被测螺纹紧固件的杆部插入的杆部插孔，所述杆部插孔的入口端设有用于支撑被测螺纹紧固件头部朝向螺杆一侧的端面的头部支撑结构，所述螺纹紧固件头部韧性试验装置还包括用于支撑在被测螺纹紧固件头部与所述加载装置的施压端之间的加载轴，所述加载轴的直径为被测螺纹紧固件的杆部直径的0.8~1倍。

所述头部支撑结构是由设置在所述杆部插孔的入口端的锥形孔段形成，所述锥形孔段具有形状与相应沉头形式的被测螺纹紧固件头部朝向螺杆一侧的端面的形状完全吻合的环形锥面。

所述紧固件基座为回转体结构，其设有头部支撑结构的一端设有凸缘，所述凸缘具有用于支撑在相应的支撑座上的下支撑面。

所述杆部插孔的直径大于相应被测螺纹紧固件的杆部直径0.002~0.006inch。

本发明中螺纹紧固件头部韧性试验方法采用的技术方案是：螺纹紧固件头部韧性试验方法，该方法包括以下步骤：步骤一、将被测螺纹紧固件的杆部插入紧固件基座上的杆部插孔内，并使被测螺纹紧固件头部朝向螺杆一侧的端面支撑在杆部插孔的入口端的头部支撑结构上；步骤二、将加载轴的一端支撑在被测螺纹紧固件头部并使加载轴与被测螺纹紧固件同轴布置；步骤三、使用加载装置对加载轴施加设定载荷，使被测螺纹紧固件头部沿轴向对应于被测螺纹紧固件的杆部的部分连同被测螺纹紧固件的杆部一起与被测螺纹紧固件头部的其他部分分离。

所述头部支撑结构是由设置在所述杆部插孔的入口端的锥形孔段形成，所述锥形孔段具有形状与相应沉头形式的被测螺纹紧固件头部朝向螺杆一侧的端面的形状完全吻合的环形锥面。

本发明中螺纹紧固件头部韧性试验工装采用的技术方案是：螺纹紧固件头部韧性试验工装，包括用于支撑被测螺纹紧固件的紧固件基座，所述紧固件基座上设有供被测螺纹紧固件的杆部插入的杆部插孔，所述杆部插孔的入口端设有用于支撑被测螺纹紧固件头部朝向螺杆一侧的端面的头部支撑结构，所述螺纹紧固件头部韧性试验工装还包括用于支撑在被测螺纹紧固件头部与相应加载装置的施压端之间的加载轴，所述加载轴的直径为被测螺纹紧固件的杆部直径的0.8~1倍。

所述头部支撑结构是由设置在所述杆部插孔的入口端的锥形孔段形成，所述锥形孔段具有形状与相应沉头形式的被测螺纹紧固件头部朝向螺杆一侧的端面的形状完全吻合的环形锥面。

所述紧固件基座为回转体结构，其设有头部支撑结构的一端设有凸缘，所述凸缘具有用于支撑在相应的支撑座上的下支撑面。