[发明专利]一套测量金属波纹管膨胀节及其组装结构刚度的工装夹具

说明书

一套测量金属波纹管膨胀节及其组装结构刚度的工装夹具，涉及夹具技术领域。包括固定端夹具和移动端夹具。其中移动端夹具包括夹具主体、连接柱、气嘴弯头、固定夹板。所述夹具主体有第一工件法兰连接孔。所述连接柱上有第一连接孔，两侧有第一平面。所述气嘴弯头露出端为内螺纹。所述固定夹板厚度方向中截面与夹具主体厚度方向中截面在同一平面。固定端夹具包括夹具主体和连接柱。所述夹具主体上有第二工件法兰连接孔。所述连接柱上有第二连接孔，两侧有第二平面。本发明实现了仅用一套工装夹具，同时满足金属波纹管膨胀节及其组装结构轴向及横向带压或不带压的刚度测量试验条件，降低成本。

技术领域

本发明属于夹具技术领域，尤其涉及用于万能力试验机测量金属波纹管膨胀节及其组装结构轴向及横向带压或不带压刚度的工装夹具。

背景技术

金属波纹管膨胀节及其组装结构的轴向及横向带压或不带压刚度测量实验，是测量金属波纹管膨胀节及其组装结构在特定内压条件下工件的轴向拉伸/压缩刚度，以及横向刚度。要求在测量的过程中保持工件内存在特定的气压，同时进行轴向拉伸、压缩或者横向运动，测量载荷-位移曲线。

金属波纹管膨胀节及其组装结构的轴向刚度K定义如式(1)所示：

K＝F/δ (1)

其中F为施加的载荷，δ为金属波纹管膨胀节及其组装结构在轴向载荷作用下产生的位移量。

金属波纹管膨胀节及其组装结构的横向刚度K_y定义如式(2)所示：

K_y＝F_y/y (2)

其中F_y为在垂直于轴向的y方向上施加的载荷，y为金属波纹管膨胀节及其组装结构在y方向载荷作用下产生的位移量。

万能力试验机是一种常用于材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能试验的试验机，操作方式是将工件与特定的工装夹具进行装配，随后将其整体与万能力试验机进行装配，通过控制万能力试验机的横梁对工件进行拉伸、压缩处理，得到对应的载荷-位移曲线。

目前对于测量一般金属标准尺寸的棒材等工件的轴向拉伸、压缩刚度通常使用万能力试验机进行，通过工件与万能力试验机横梁的相互作用，从而得到工件的刚度。但是由于缺少配套的工装夹具，以及万能力试验机的移动方向仅为纵向的往复运动，横向刚度的测量很难用万能力试验机进行。

针对金属波纹管膨胀节及其组装结构轴向及横向的带压或不带压刚度测量，目前暂无合适的工装夹具，现有的工装夹具主要存在以下缺点：

1、用于拉伸试验的常规工装夹具常用于一般金属标准尺寸棒材、管材、板材的夹持，例如Φ10mm*55mm的圆棒，工件被夹持的尺寸范围(例如直径、厚度等)通常在0-14mm，金属波纹管膨胀节及其组装结构试样可近似看作空心圆柱体，直径通常在30mm以上，无法通过一般的工装夹具进行夹持。

2、用于拉伸/压缩实验的常规工装夹具，没有预留进气孔和密封设计，无法对工件内部进行充气加压，无法测量金属波纹管膨胀节及其组装结构轴向及横向的带压刚度。

3、没有合适的夹具可以使用万能力试验机对金属波纹管膨胀节及其组装结构的横向刚度进行测量。

4、由于万能力试验机与夹具连接处，精度较高，装配较为紧密，现有的常用夹具连接柱设计均为完整均匀的圆柱，配合面的加工精度要求高，且常有装配不顺畅的现象。

发明内容