[发明专利]一种粘接试样加压固化夹具及方法

说明书

本发明公开了一种粘接试样加压固化夹具，它包括固定夹具和活动夹具，固定夹具包括支撑板和导向板，导向板的一端与支撑板固接，导向板上设有自非固定端向固定端开设的多阶调压槽；活动夹具包括压板、推板、弹性构件和调压构件，弹性构件的一端与压板相连、另一端与推板相连，调压构件设置于推板上能够插入各阶调压槽中；固定夹具和活动夹具左右放置，通过水平方向的相对运动提供固化压力，免除了夹具自重的影响，减小了固化压力误差；调压构件插入相应阶的调压槽内实现固化压力的保持，即通过调压构件和调压槽的配合实现固化压力的分级调定。确保固化过程中所施加的固化压力精准可控，提高了粘接效果。

技术领域

本发明属于试样粘接领域，特别是涉及一种粘接试样加压固化夹具及方法。

背景技术

轻量化设计是现代航空工业和汽车工业发展不断追求的目标。除了广泛采用如铝、镁等轻量化材料以降低汽车车身或飞行器机身重量以外，以胶接代替传统的焊接与铆接，实现不同零件之间的可靠性连接也是有效实现车(机)身减重的重要手段。

粘接是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力，将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。粘接由于不需要预制连接孔、无孔边应力集中，因而能有效防止不同金属之间的电化学腐蚀。粘接件具有很高的强度/重量比与刚度/重量比，而且易于修复，不仅能有效减轻结构重量(较铆接结构减轻10％～30％)，而且能有效提高连接结构的疲劳寿命(铝合金薄板胶接件的疲劳寿命比点焊结构高约20倍，比铆接结构高15倍。

铝合金粘接的一般工艺流程如下(ASTM D3393)：

其中，表面除油、碱液浸泡、自来水漂洗、酸液浸泡是为了除尘、脱油、脱脂、彻底去除铝表面的自然氧化膜；砂纸打磨是为了形成粘接工艺所需要的界面形貌；阳极化处理是为了在金属表面形成一层多孔性蜂窝状氧化膜结构，提高粘接表面的吸附能力。

将结构胶胶层铺放(或涂抹)在所需粘接金属试样的表面上，通过夹具以恒定的压力固定胶接接头，然后放置到固化炉中加热保温一定时间后实现试样的粘接，其中固化压力是影响粘接效果的一个重要参数。

而目前常用的夹具不能实现固化压力的分级调节和保持，操作不便，并且没有考虑夹具本身重力对固化压力的影响，造成固化压力误差较大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种既能实现固化压力分级调定，又能降低固化压力误差的粘接试样加压固化夹具及方法。

本发明提供的这种粘接试样加压固化夹具，它包括固定夹具和活动夹具，固定夹具包括支撑板和导向板，导向板的一端与支撑板固接，导向板上设有自非固定端向固定端开设的多阶调压槽；活动夹具包括压板、推板、弹性构件和调压构件，弹性构件的一端与压板相连、另一端与推板相连，调压构件设置于推板上能够插入各阶调压槽中；压板与支撑板平行设置，推板压缩弹性构件使压板与支撑板之间形成固化压力，调压构件插入不同阶的调压槽中实现固化压力的分级调定。

在一个具体实施方式中，使所述固定夹具为整体件，其形状为L型，所述支撑板和导向板均为矩型板，多阶调压槽为沿导向板长度方向设置的多阶三角形凹槽。

为了便于固化压力的调节，使所述弹性构件为沿导向板长度方向布置的弹簧；所述压板为T型整体件，其头部为矩型板、杆部为能够套入弹簧内的圆柱杆；所述推板为T型整体件，其头部为矩型板、杆部为能够套入弹簧内的圆柱杆；压板和推板分别以其杆部的圆柱杆插入弹簧的两端，压板贴近所述支撑板。

为了提高运动的稳定性，在所述压板的头部两端设有一对对称布置的导向杆和一对对称布置的定位杆，导向杆为光杆，定位杆为螺纹杆。

相配套的，在所述导向板上对应所述导向杆位置处设有一对导向套，导向杆插入导向套内。