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一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具及其测试方法

阅读：1发布：2023-03-25

专利汇可以提供一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具及其测试方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，包括：上半部夹具以及与上半部夹具形状和尺寸相匹配的下半部夹具；下半部夹具上端面设置有柱状凹槽，柱状凹槽底部中心位置设置有用于试件嵌入的试件嵌入凹槽，且试件嵌入凹槽为左右贯通槽；上半部夹具下端面加工有与下半部夹具的柱状凹槽配合嵌入的柱状凸台，柱状凸台底部设置有用于嵌入试件嵌入凹槽的条状凸块；上半部夹具中心预设有用于压缩剪切圆柱压头伸入的剪切试验压头孔；上半部夹具与下半部夹具通过螺栓上下紧固装配；采用上述技术方案的本发明，试件放置于试件嵌入凹槽内调整好位置，然后上半部夹具与下半部夹具紧固固定，再进行试验。，下面是一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具及其测试方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，包括：上半部夹具(105)以及与上半部夹具形状和尺寸相匹配的下半部夹具(108)，其特征在于：
所述下半部夹具(108)上端面设置有柱状凹槽(115)，柱状凹槽(115)底部中心位置设置有用于试件嵌入的试件嵌入凹槽(116)，且试件嵌入凹槽(116)为左右贯通槽；
所述上半部夹具(105)下端面加工有与下半部夹具(108)的柱状凹槽(115)配合嵌入的柱状凸台(117)，柱状凸台(117)底部设置有用于嵌入试件嵌入凹槽(116)固定试件的条状凸块(118)；
所述上半部夹具(105)中心预设有用于压缩剪切圆柱压头(106)伸入的剪切试验压头孔(110)；
其中，在上半部夹具(105)和下半部夹具(108)扣合后，下半部夹具(108)位于剪切试验压头孔(110)正下方设置有直径大于剪切试验压头孔(110)的剪切试验压头放置孔(113)；
所述上半部夹具(105)与下半部夹具(108)通过螺栓上下紧固装配。
2.根据权利要求1所述的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，其特征在于：
所述上半部夹具(105)位于剪切试验压头孔(110)两侧设置有以剪切试验压头孔(110)中心为对称中心对称设置两个预留孔，且两个预留孔中心连线延伸方向与试件嵌入凹槽(116)的延伸方向相同；
所述下半部夹具(108)与两个预留孔对应位置同样设置有预留孔。
3.根据权利要求1所述的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，其特征在于：
所述压缩剪切圆柱压头(106)的直径小于等于试件上磁柱直径，且底部表面平整。
4.根据权利要求1所述的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，其特征在于：
所述上半部夹具(105)与下半部夹具(108)之间紧固装配螺栓为沉头螺栓。
5.根据权利要求1所述的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，其特征在于：
在压缩剪切圆柱压头(106)表面涂抹石墨或其他润滑剂。
6.根据权利要求1所述的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，其特征在于：
剪切试验压头孔(110)为贯穿通孔。
7.根据权利要求1所述的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将磁芯粘接结构放置在下半部夹具(108)对应的试件嵌入凹槽(116)内；
步骤2：透过剪切试验压头孔(110)观察试件的磁芯是否处于孔中心位置；
步骤3：通过左右移动试件可以调整试件在试件嵌入凹槽(116)的位置；
步骤4：位置校准后，将上半部夹具(105)与下半部夹具(108)通过螺栓紧固；
步骤5：在压缩剪切圆柱压头(106)上涂抹石墨或者润滑油减小摩擦力；
步骤6：将固定后的上半部夹具(105)与下半部夹具(108)和试件的组合连接到试验机的下压盘并进行压缩剪切实验。

说明书全文

一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具及其测试方法

技术领域

[0001] 本发明涉及模具制造领域，尤其涉及一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具及测试方法。

背景技术

[0002] 铁氧体磁芯广泛应用于电感器、变压器、滤波器和扼流圈，涵盖的领域包括电子信息、汽车、航空航天等等。而粘接技术使得结构连接的材料更加多样化，而且相比于传统的连接方式有着很大的优势。因此研究磁芯粘接结构的力学性能则必须设计出满足实验要求夹具。

[0003] 对于这种磁柱粘接结构，现有的实验方案主要是在铁块的中心加工一个孔然后试件放置在上面，然后用一个比磁芯直径稍小的圆柱作为压头，通过压盘接触压头来进行压缩剪切试验。但是这种方法，在实验过程中试件和压头的位置容易变化，且圆柱形压头不能保证竖直运动。

[0004] 另外一种方案是压头连接在试验机上，这种方案虽然可以减小压头自身重力的影响并且压头的位置容易确定，但是这样压头竖直向下的运动效果依赖于试验机的精度且很难实现压头正好压在磁芯的区域。相比本发明来说都存在操作复杂，实验连续性差等缺点。

发明内容

[0005] 本发明针对上述技术问题，提出一种克服现有测试方法操作过于复杂，数据结果一致性差的问题的磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具及其测试方法。

[0006] 为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，包括：上半部夹具以及与上半部夹具形状和尺寸相匹配的下半部夹具；

[0008] 下半部夹具上端面设置有柱状凹槽，柱状凹槽底部中心位置设置有用于试件嵌入的试件嵌入凹槽，且试件嵌入凹槽为左右贯通槽；

[0009] 上半部夹具下端面加工有与下半部夹具的柱状凹槽配合嵌入的柱状凸台，柱状凸台底部设置有用于嵌入试件嵌入凹槽固定试件的条状凸块；

[0010] 上半部夹具中心预设有用于压缩剪切圆柱压头伸入的剪切试验压头孔；

[0011] 其中，在上半部夹具和下半部夹具扣合后，下半部夹具位于剪切试验压头孔正下方设置有直径大于剪切试验压头孔的剪切试验压头放置孔；

[0012] 上半部夹具与下半部夹具通过螺栓上下紧固装配。

[0013] 进一步的，上半部夹具位于剪切试验压头孔两侧设置有以剪切试验压头孔中心为对称中心对称设置两个预留孔，且两个预留孔中心连线延伸方向与试件嵌入凹槽的延伸方向相同；下半部夹具与两个预留孔对应位置同样设置有预留孔，预留孔的作用主要是为了避免磁芯的平面与金属片的平面不平齐，夹具的上下部分的夹持力会对粘接结构造成破坏。

[0014] 进一步的，压缩剪切圆柱压头的直径小于等于试件上磁柱直径，且底部表面平整，为避免磁柱破碎。

[0015] 进一步的，上半部夹具与下半部夹具之间紧固装配螺栓为沉头螺栓。

[0016] 进一步的，在压缩剪切圆柱压头表面涂抹石墨或其他润滑剂，减小摩擦力对实验结果的影响。

[0017] 进一步的，剪切试验压头孔为贯穿通孔，剪切压缩失效后的磁柱由底部取出。

[0018] 采用上述技术方案的测试方法为：

[0019] 步骤1：将磁芯粘接结构放置在下半部夹具对应的试件嵌入凹槽内；

[0020] 步骤2：透过剪切试验压头孔观察试件的磁芯是否处于孔中心位置；

[0021] 步骤3：通过左右移动试件可以调整试件在试件嵌入凹槽的位置；

[0022] 步骤4：位置校准后，将上半部夹具与下半部夹具通过螺栓紧固；

[0023] 步骤5：在压缩剪切圆柱压头上涂抹石墨或者润滑油减小摩擦力；

[0024] 步骤6：将夹具(扣合后的将固定后的上半部夹具与下半部夹具)和试件的组合连接到试验机的下压盘并进行压缩剪切实验。

[0025] 综上本发明，创新性在于以下几点：

[0026] 1)可以实现试件的固定，夹具上下匹配的结构能够通过螺栓使得试件不会移动。

[0027] 2)压缩剪切圆柱压头的运动能保证是竖直向下，且压头的重量与试验力相比可以忽略，压头的接触面可以涂抹石墨或其他润滑剂，从而减小摩擦力的影响。

[0028] 3)透过剪切试验压头孔可以观察到磁芯所在的位置，移动试件可以保证压头能够压在磁芯的区域。

[0029] 4)加载完试件的一个孔可以拧松螺栓，沿滑槽移动试件位置换到下一个加载孔，这样保证了加载的连续性和可行性。

[0030] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

[0031] 本发明共7幅附图,其中：

[0032] 图1为本发明的试件结构示意图。

[0033] 图2为本发明的整体结构立体示意图。

[0034] 图3为本发明的上半部夹具俯视图。

[0035] 图4为本发明的上半部夹具立体图。

[0036] 图5为本发明的下半部夹具俯视图。

[0037] 图6为本发明的下半部夹具立体图。图7为本发明试验结果图。

[0038] 图中：101粘接磁柱，102环氧树脂胶层，103粘接金属片，104试件， 105夹具上半部分，106压缩剪切圆柱压头，107紧固螺栓，108夹具下半部分，110剪切试验压头孔，111预留孔，113剪切试验压头放置孔，115柱状凹槽，116试件嵌入凹槽，117柱状凸台，118条状凸块。

具体实施方式

[0039] 如图1至图6所示的一种磁芯粘接结构压缩剪切加载夹具，包括：上半部夹具105以及与上半部夹具形状和尺寸相匹配的下半部夹具108；

[0040] 下半部夹具108上端面设置有柱状凹槽115，柱状凹槽115底部中心位置设置有用于试件104嵌入固定试件的试件嵌入凹槽116，且试件嵌入凹槽116为左右贯通槽；

[0041] 上半部夹具105下端面加工有与下半部夹具108的柱状凹槽115配合嵌入的柱状凸台117，柱状凸台117底部设置有用于嵌入试件嵌入凹槽116固定试件的条状凸块118；

[0042] 上半部夹具105中心预设有用于压缩剪切圆柱压头106伸入的剪切试验压头孔110；

[0043] 其中，在上半部夹具105和下半部夹具108扣合后，下半部夹具108位于剪切试验压头孔110正下方设置有直径大于剪切试验压头孔110的剪切试验压头放置孔113；

[0044] 上半部夹具105与下半部夹具108通过螺栓上下紧固装配。

[0045] 进一步的，上半部夹具105位于剪切试验压头孔110两侧设置有以剪切试验压头孔110中心为对称中心对称设置两个预留孔，且两个预留孔111中心连线延伸方向与试件嵌入凹槽116的延伸方向相同；下半部夹具108与两个预留孔111对应位置同样设置有预留孔111，预留孔的作用主要是为了避免磁芯的平面与金属片的平面不平齐，夹具的上下部分的夹持力会对粘接结构造成破坏。

[0046] 进一步的，压缩剪切圆柱压头106的直径小于等于试件上磁柱直径，且底部表面平整，为避免磁柱破碎。

[0047] 进一步的，上半部夹具105与下半部夹具108之间紧固装配螺栓为沉头螺栓。

[0048] 进一步的，在压缩剪切圆柱压头106表面涂抹石墨或其他润滑剂，减小摩擦力对实验结果的影响。

[0049] 进一步的，剪切试验压头孔110为贯穿通孔，剪切压缩失效后的磁柱由底部取出。

[0050] 采用上述技术方案的测试方法为：

[0051] 步骤1：将磁芯粘接结构放置在下半部夹具108对应的试件嵌入凹槽116内；

[0052] 步骤2：透过剪切试验压头孔110观察试件的磁芯是否处于孔中心位置；

[0053] 步骤3：通过左右移动试件可以调整试件在试件嵌入凹槽116的位置；

[0054] 步骤4：位置校准后，将上半部夹具105与下半部夹具108通过螺栓紧固；

[0055] 步骤5：在压缩剪切圆柱压头106上涂抹石墨或者润滑油减小摩擦力；

[0056] 步骤6：将夹具(扣合后的将固定后的上半部夹具与下半部夹具)和试件的组合连接到试验机的下压盘并进行压缩剪切实验。

[0057] 其中，文中所指试件为(如图1所示)金属片中间存在孔洞，而磁柱通过极薄的环氧树脂胶层粘接在孔的内壁。

[0058] 测试所要得到结果为环氧树脂胶层在压缩剪切的载荷作用下的剪切强度。

[0059] 试件加工为：将砂纸卷成小圆柱状对金属片孔洞内壁进行打磨，之后再使用丙酮擦拭除去粘接面的污渍。根据配比配制好环氧树脂胶，使用小木棒蘸取环氧树脂胶涂抹金属片孔洞内壁。在金属片下面垫上一层硅橡胶，然后往孔洞挤入一定量的胶再将磁柱放置在孔洞中。旋转磁柱使得磁柱表面与环氧树脂胶充分浸润，除去多余的溢胶并铺上一层硅橡胶，在上面放置一些重物。根据环氧树脂胶测固化时间和温度设定固化环境条件。

[0060] 得到固化后的磁柱粘接结构(试件)再使用设计好的压缩剪切夹具进行试验。

[0061] 图7为试验得到典型的压缩剪切位移-载荷曲线，再根据试件实际的粘接面积可得其剪切强度。

[0062] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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