[发明专利]一种单搭接胶接接头试样加压固化装置及胶厚控制方法

说明书

一种单搭接胶接接头试样加压固化装置及胶厚控制方法，它涉及钢/铝异种材料连接的汽车车身领域，本发明目的在于针对现有车身用结构胶固化过程中由于堆放砝码无法保持平衡，结构胶受力不均，导致结构胶厚度不均匀的问题，该装置包括底座，压块，推板、弹簧、导向柱和调节垫片。底座开U型槽，底座两端开螺纹孔旋入两个导向螺柱；压块两端开孔穿过导向螺柱；推板为与底座相同大小的U型块，两端开孔使导向螺栓穿入；弹簧穿过导向柱，将螺母拧入导向螺栓，通过拧紧方式将推板往下压，直到与底座接触，通过调节垫片调整压力的大小，使两边弹簧产生一致的的压力传递给压板，压板将试件接头压住，将整个装置放入加热炉中固化，实现结构胶的加压固化。

技术领域

本发明属于钢/铝异种材料连接的汽车车身领域，具体涉及一种单搭接胶接接头的试样加压固化装置及胶厚控制方法。

背景技术

随着汽车轻量化技术的发展，车身所用材料呈现出多样化的趋势，由于异种材料之间的物理、化学和力学性能方面存在较大的差异，因此对材料轻量化车身对连接技术提出了新的挑战。由于异种材料采用传统连接技术时具有很明显的缺点，如传统的点焊连接由于技术和成本的原因，无法广泛应用于异种材料的连接，而铆接和螺栓连接则在连接处有显著的应力集中。结构胶连接作为一种新型的连接技术，具有良好的异种材料连接性能，且有利于车身轻量化、提高车辆的碰撞性能，和增加车身结构刚度、强度和耐久性。同时解决了传统技术可能产生的应力集中和疲劳强度差等问题。

车身用结构胶多为环氧树脂为主要成分，环氧树脂是一种含有环氧基团的高分子聚合物，环氧树脂胶粘剂具有粘接性能优良、质量轻、价格低廉、原料来源广泛、粘接工艺方便、耐腐蚀性、绝缘性、易加工等优点。但环氧树脂在加热固化时会产生体积收缩现象，在固化过程中体积收缩率一般在2～5％之间。造成树脂体积发生收缩主要是因为液态的树脂分子或未交联的长链分子间的作用力为范德华作用力，相对分子内共价键距离而言，分子间的范德华作用距离较大，交联固化后，活性反应基团处于共价键，从而在宏观上使固化物的体积表现出收缩。环氧树脂固化时因体积收缩不可避免地产生残余应力，应力集中会引起材料内部缺陷，如微孔、微裂纹等。

因此，在固化过程中要保证胶层厚度的同时需要进行加压凝胶，反过来加压凝胶能更准确的控制好厚度。目前常用的加压方法是在试件上堆放砝码，而堆放砝码需要占据大量受力面积，尤其是需要较大压力时会导致砝码放不上，且无法保持平衡，导致厚度的均匀度无法保证。

发明内容

本发明目的在于针对现有车身用结构胶固化过程中由于堆放砝码无法保持平衡，结构胶受力不均，导致结构胶厚度不均匀的问题，提供一种单搭接胶接接头试样加压固化装置及胶厚控制方法。

本发明的一种单搭接胶接接头试样加压固化装置，它包括底座、压板、弹簧、推板和导向柱；

所述的底座与推板均为“凹”形块；

底座的内凹面的上表面沿长度方向并排开设有多个U型槽，导向柱底部和顶部均设有外螺纹，两个导向柱底端分别与底座内凹面两端开设有螺纹孔螺纹连接；压板为长方形板，压板左右两侧分别开设有通孔；推板的内凹面左右两侧分别开设有导向柱通孔；导向柱顶部依次穿过压板开设的通孔和推板上开设的导向柱通孔，且导向柱顶部与螺母连接；所述的弹簧套设于底座与推板之间的导向柱上；所述的压板长度小于压板内凹面的长度。

本发明的固化装置实现了胶粘剂试样固化过程的平稳装夹，并减少了胶粘剂固化时由于热缩性带来的厚度变化。用两个弹簧施压使两个被粘物一直保持贴合，减少了气孔的产生，同时也减少了内应力的产生，大大的提高了胶接接头的力学性能。此装置可以有五个置放试样的平台，可同时固化五个试样，提高了试验的重复性和固化的效率。在每个试样中间开有凹槽，方便了清理溢出的胶粘剂，以及固化后试件的取出。通过在底座的两侧凸台上放置不同数量的调节垫片进行弹簧下压量的控制，有效的实现了固化压力的灵活调节，相同数量的垫片使两个弹簧产生压力保持一致，保证了试件受到压力的一致性与均衡性。

附图说明