[发明专利]一种标准紧固件低温力学性能测试工装

说明书

本发明公开了一种标准紧固件低温力学性能测试的工装，该工装包括样品锁紧上夹具(1)、样品配合法兰台(2)、法兰台固定下夹具(3)、保温桶体外壳(4)、工装手持杆(5)和保温桶体盖板(6)；工装内部结构简单配合精准，安装方便，测试(低)温度范围广，制造成本低且耗材极少，可用于对各种类型和各种尺寸标准紧固件在低温环境下的力学性能参数进行测试和研究，具有测试结果真实、可靠、可重复，测试成本低，使用寿命长、安装维护方便等优点。

技术领域

本发明涉及一种力学性能测试的工装，特别是涉及到标准紧固件在低温环境下的力学性能测试的工装。

背景技术

标准紧固件在机械制造与加工等领域广泛应用，当其应用于航空航天领域的型号产品上时，对其进行力学性能的研究，尤其是低温环境下力学性能的研究非常必要。然而，对于标准紧固件在低温环境下的力学性能的测试存在较大难度。目前，通常采用进口且配有专门低温环境试验箱和配套工装的大型力学试验机对标准紧固件在低温环境下的力学性能进行测试。然而，此测试方法存在如下缺点：1)国外进口的大型力学试验机若配有相应的高低温环境试验装置，价格较为昂贵，且其自带的工装与国内标准下的标准紧固件尺寸不匹配；2)对于现有已配置低温环境试验装置的力学试验机，材料低温力学性能的测试流程复杂，需要更换相应的夹头来保证试验的准确性，且低温试验装置仅能与单一试验机进行匹配，不具备普适性；3)对于已有力学试验机的试验室，由于场地空间的限制，重新购置进口试验机而将先前功能不够完善的试验机报废，成本较高且造成资源浪费；4)传统低温试验方法和试验装置操作较为复杂，随着型号任务日益增多，对于需要进行大批量在低温环境下复验的标准紧固件，时间成本较高，难以满足生产和使用要求。因此，针对标准紧固件低温力学性能复验的生产需求，需要发展一种新型的低温力学性能测试工装，解决试验装置价格高昂、工装尺寸覆盖不全、使用步骤繁琐、试验装置不具备普适性等问题，同时能满足快速、有效、大批量的低温力学性能测试，从而为标准紧固件的低温力学性能的研究和生产奠定试验基础。

发明内容

本发明所要设计并解决的技术问题是，发明一种能够应用在各种力学试验机上进行快速、有效、大批量且涵盖各种类型和尺寸标准紧固件的低温力学性能测试工装。该工装包括样品锁紧上夹具(1)、样品配合法兰台(2)、法兰台固定下夹具(3)、保温桶体外壳(4)、工装手持杆(5)和保温桶体盖板(6)；所述样品锁紧上夹具(1)用于紧固测试件，所述样品配合法兰台(2)与法兰台固定下夹具(3)通过所述样品锁紧上夹具(1)的加持端固定在力学试验机的上夹头；所述保温桶体外壳(4)通过所述法兰台固定下夹具(3)加持在力学试验机的下夹头上；所述样品配合法兰台(2)与所述工装手持杆(5)采用焊接的方式相连，所述工装手持杆(5)用于取放测试件；所述保温桶体外壳(4)上端盖上设置有所述保温桶体盖板(6)。

优选的，所述样品配合法兰台(2)具有法兰台下端面通孔(23)和法兰台上端面通孔(21)，用于穿过测试件。

优选的，测试件穿出部分通过螺纹连接的方式与所述样品锁紧上夹具(1)的标准紧固件螺纹锁紧处(11)相配合。

优选的，所述法兰台固定下夹具(3)与所述保温桶体外壳(4)焊接连接。

优选的，所述法兰台固定下夹具(3)包括法兰台配合内端面(31)和工装下夹持棒(32)，所述法兰台配合内端面(31)通过所述样品锁紧上夹具(1)固定在力学试验机的上夹头，所述保温桶体外壳(4)通过所述工装下夹持棒(32)加持在力学试验机的下夹头上。

优选的，在所述法兰台下端面通孔(23)的外表面覆盖一块带有通孔的薄金属片，所述薄金属片与所述法兰台下端面的防掉落金属片螺纹锁紧处(22)通过螺钉固定于法兰台下端面，以防止试验完成后测试件被拉断掉入工装桶体之中。

优选的，所述保温桶体外壳(4)设置有保温桶体内层(41)和保温桶体外层(42)的双层结构，大大提升了工装的保温性能。

优选的，所述保温桶体内层(41)的内表面安装热电偶，对试验整个过程的实时温度进行准确的测量和控制；