本发明涉及一种薄板时间多角度剪切夹具，属于试验夹具领域。
背景技术：
铝合金目前已成为仅次于钢材的第二大车身材料。应用铝合金的目的是为了降低新能源应用带来的整车重量的增加。与钢材相比，铝合金具有密度小、耐腐蚀性好、加工成形性好、比强度和比刚度较高、回收利用率高等优点。
铝合金的大量应用在实现车身轻量化的同时，也对现有车身连接技术提出了挑战，全铝车身、钢铝混合车身以及多材料复合车身的零件连接，不仅涉及铝合金的同材连接，也涉及铝合金与钢材、铝合金与其它轻质材料之间的异材连接。铝合金车身连接技术主要有三类：机械连接、焊接以及粘接。
对于不同的铝合金车身连接技术，都要利用实验测出接头的力学性能，本专利可利用万能拉伸试验机进行剪切，可根据需要设置纵向剪切与横向剪切，并在纵向剪切和横向剪切的基础上对剪切角度进行一定的改变。
技术实现要素：
本发明设计开发了一种薄板试件多角度剪切夹具，使薄板试件能够进行多角度以及不同方向的拉伸试验，满足不同的实验需求。
本发明的另一发明目的：防止对过厚的薄板试件进行拉伸试验，造成夹具结构的破坏。
本发明提供的技术方案为：
一种薄板试件多角度剪切夹具，包括：
第一试件机构，包括：
第一剪切板，其上沿周向开设有多个第一连接孔；
第一固定机构，其截面为方形，所述第一剪切板固定设置在所述第一固定机构顶部的中间位置；
第一通槽，其为十字形，并开设在所述第一固定机构上，所述第一通槽沿所述第一固定机构的一侧向另一侧贯穿；
第二试件机构，其与所述第一试件机构对称设置，并包括：
第二剪切板，其上开设有多个第二连接孔；
第二固定机构，其截面为方形，所述第二剪切板固定设置在所述第二固定机构底部的中间位置；
第二通槽，其为十字形，并开设在所述第二固定机构上，所述第二通槽沿所述第二固定机构的一侧向另一侧贯穿；
待剪切焊接板，其依次穿过所述第一通槽和所述第二通槽，将所述第一试件机构和所述第二试件机构装配。
优选的是，所述第一剪切板和所述第二剪切板均为扇形板。
优选的是，所述第一连接孔沿所述扇形板等间距排布。
优选的是，所述第一连接孔的数量为六个。
优选的是，在所述扇形板上，相邻所述第一连接孔之间的夹角为15°。
优选的是，所述第一固定机构为正方体
优选的是，所述第一剪切板和所述第一固定机构的材质为45钢或q235。
优选的是，所述待剪切焊接薄板的材质为铝材。
优选的是，所述第一固定机构的上还对称开设有固定孔，用于固定待剪切焊接板。
优选的是，所述薄板的最大高度满足条件如下：
其中，λ为校正系数，l为第一固定机构的边长，ρ1为待剪切薄板的密度，ρ2为第一固定机构的密度，d为第一通槽的宽度，α为第一连接孔与第一固定机构之间的夹角，r为第一剪切板的半径。
本发明所述的有益效果：本发明所设计的薄板试件多角度剪切夹具将待焊接薄板进行夹紧固定后对待剪切薄板进行拉伸试验，实现了在万能拉伸试验机上对薄板焊接试件进行剪切试验的目的，将剪切板设计成扇形结构，并沿扇形结构的周向开设多个连接孔，能够进行多角度剪切，满足试验的需要；同时，设计十字形通槽，可以不改变的剪切角度直接对薄板进行水平剪切和纵向剪切，控制待剪切薄板的最大高度，防止对过厚的薄板进行拉伸试验而对夹具造型结构上的破坏，本夹具设计合理，试验方便，提高测试精度。
附图说明
图1为本发明所述的薄板试件多角度剪切夹具的结构示意图。
图2为本发明所述的第一试件机构的结构示意图。
图3为本发明所述的第一试件机构的主视图。
图4为本发明所述的第一试件机构的侧视图。
图5为本发明所述的第一固定机构的结构示意图。
图6为本发明所述的第二固定机构的结构示意图。
图7为本发明所述的叉形连接件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-7所示，本发明提供一种薄板试件多角度剪切夹具，包括：第一固定机构110、第一剪切板120、第一连接孔121、第二固定机构210、第二剪切板220、第二连接孔221以及待剪切薄板300。
如图1所示，薄板试件多角度剪切夹具包括：第一试件机构、第二试件机构以及待剪切薄板300，其中，第一试件机构与第二试件机构旋转对称，用于固定待剪切薄板300。
如图2-4所示，第一试件机构包括：第一固定机构110以及第一剪切板120，第一剪切板120沿第一固定机构110的中心线方向固定设置在第一固定机构110的顶部，第一剪切板120为扇形结构，沿第一剪切板120的周向开设有多个第一连接孔121，用于将第一试件机构与万能拉伸试验机相连接，实现多角度连接。
在本发明中，作为一种优选，第一连接孔121的数量为六个。
在本发明中，作为一种优选，相邻第一连接孔121之间的夹角为15°。
如图5所示，第一固定机构110的截面为方形结构，在本发明中，作为一种优选，第一固定机构110为正方体结构，第一剪切板120垂直固定设置在正方体的顶部。
第一固定机构110包括依次连续设置的第一面110a、第二面110b、第三面第四面以及两个相对设置的第一侧面110c和第二侧面，其中，第一面110a为第一固定机构110的顶端面，第二面110b为第一固定机构110的前端面，第三面为第一固定机构110的底端面，第四面为第一固定机构110的后端面，第一剪切板120垂直固定设置在第一面110a上。
在第一固定机构110上，开设有第一通槽111，第一通槽111从第一固定机构110的第一侧面110c向第二侧面贯通。
在本发明中，作为一种优选，第一通槽111的为十字形。
在第一固定机构110上，第一面110a、第二面110b、第三面以及第四面上均分别开设有对称设置的第一螺纹连接孔112，第一螺纹连接孔112为通孔，并与开设在第一固定机构110内部的第一通槽111相连通，第一螺纹连接孔112用于对待剪切薄板300的定位。
在本发明中，作为一种优选，第一面110a、第二面110b、第三面以及第四面上的螺纹连接孔112的数量均分别为两个，并沿第一固定机构110的中心线位置对称设置。
在本发明中，作为一种优选，第一剪切板120和第一固定机构110的材质选用45钢或q235。
如图1所示，第二试件机构与第一试件机构结构相同并旋转对称设置，第二试件机构包括：第二固定机构210和第二剪切板220，第二剪切板220垂直固定设置在第二固定机构的底部，并且第二剪切板220与第一剪切板120位于同一平面内，并沿待剪切薄板300的焊缝中心对称。
第二剪切板220为扇形结构，沿第二剪切板220的周向开设有多个第二连接孔221，用于将第二试件机构与万能拉伸试验机相连接，实现多角度连接。
在在本发明中，作为一种优选，第二连接孔221的数量为六个。
在本发明中，作为一种优选，相邻第二连接孔221之间的夹角为15°。
如图1或图6所示，第二固定机构210的截面为方形结构，在本发明中，作为一种优选，第二固定机构210为正方体结构，第二剪切板220沿第二固定机构210中心线方向垂直固定设置在正方体的底部。
第二固定机构210包括依次连续设置第五面210a、第六面210b、第七面、第八面以及两个相对设置的第三侧面210c和第四侧面，其中，第五面为第二固定机构210的顶端面，第六面210b为第二固定机构210的前端面，第七面为第二固定机构的底端面，第八面为第二固定机构210的后端面，第二剪切板220固定设置在第七面上。
在第二固定机构210上，开设有第二通槽211，第二通槽211从第二固定机构210的第三侧面210c向第四侧面贯通。
在第二固定机构210上，第五面210a、第六面210b、第七面以及第八面上均开设有第二螺纹孔212，第二螺纹孔212为通孔，并与开设在第二固定机构210内部的第二通槽211相连通，第二螺纹孔212用于对待剪切薄板300的定位。
在本发明中，作为一种优选，第五面210a、第六面210b、第七面以及第八面上的螺纹连接孔212的数量均分别为两个，并沿第二固定机构210的中心线位置对称设置。
在本发明中，作为一种优选，第二剪切板220和第二固定机构210的材质选用45钢或q235。
在本发明中作为一种优选，待剪切薄板300的材质为铝材。
待剪切薄板300依次穿过第一通槽111和第二通槽211，将第一试件机构和第二试件机构装配起来，进行拉伸试验。
如图7所示，叉形连接件包括：两个相对设置的支耳410，在支耳上部开设有连接销孔411，支耳410的内壁采用粗糙内壁，使支耳410与第一剪切板120或第二剪切板220装配时更加紧密，装配更方便。t形连接板420设置在支耳的底部，t形连接板420包括水平部和竖直部，水平部与两个支耳410底部固定连接，竖直部与万能试验机相连接，通过万能试验机对第一试件机构和第二试件机构进行夹持，进行拉伸试验。
进行试验时，为满足试验要求中多角度剪切要求，第一剪切板120和第二剪切板220需要在同一平面内且沿焊缝中心对称设置，相应的第一连接孔121和第二连接孔221也对称，使得剪切力对称，只做常规的剪切试验时，采用与水平线成90°的连接孔。
将待剪切薄板300依次穿过第一通槽111和第二通槽211后将第一试件机构和第二试件机构装配起来，通过螺钉与第一螺纹孔112和第二螺纹孔212对待剪切薄板300进行固定，两个叉形连接件400将第一试件机构以及第二试件机构分别与万能拉伸试验机的夹持部进行装配，对第一试件机构和第二试件机构整体进行拉伸，从而达到试验的目的。
在本发明中作为一种优选，待剪切薄板300的最大高度高满足条件如下：
其中，λ为校正系数，l为第一固定机构的边长，单位为mm，ρ1为待剪切薄板的密度，单位为g/cm3,ρ2为第一固定机构的密度，单位为g/cm3，d为第一通槽的宽度，单位为mm，α为第一连接孔与第一固定机构之间的夹角，r为第一剪切板的半径，单位为mm。
通过控制待剪切薄板高度的，防止对过厚的薄板试件进行拉伸试验，造成夹具结构的破坏。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
1.一种薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，包括：
第一试件机构，包括：
第一剪切板，其上沿周向开设有多个第一连接孔；
第一固定机构，其截面为方形，所述第一剪切板沿所述第一固定机构中心线方向垂直固定设置在所述第一固定机构的顶部；
第一通槽，其为十字形，并开设在所述第一固定机构上，所述第一通槽沿所述第一固定机构的一侧向另一侧贯穿；
第二试件机构，包括：
第二剪切板，其上开设有多个第二连接孔；
第二固定机构，其截面为方形，所述第二剪切板沿所述第二固定机构中心线方向垂直固定设置在所述第二固定机构的底部；
第二通槽，其为十字形，并开设在所述第二固定机构上，所述第二通槽沿所述第二固定机构的一侧向另一侧贯穿；
待剪切焊接板，其依次穿过所述第一通槽和所述第二通槽，将所述第一试件机构和所述第二试件机构装配；
其中，所述第二剪切板与所述第一剪切板沿所述待剪切焊接板的焊缝中心对称。
2.根据权利要求1所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述第一剪切板和所述第二剪切板均为扇形板。
3.根据权利要求2所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述第一连接孔沿所述扇形板等间距排布。
4.根据权利要求3所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述第一连接孔的数量为六个。
5.根据权利要求4所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，在所述扇形板上，相邻所述第一连接孔之间的夹角为15°。
6.根据权利要求5所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述第一固定机构为正方体。
7.根据权利要求6所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述第一剪切板和所述第一固定机构的材质为45钢或q235。
8.根据权利要求7所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述待剪切焊接薄板的材质为铝材。
9.根据权利要求8所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述第一固定机构的上还对称开设有固定孔，用于固定待剪切焊接板。
10.根据权利要求9所述的薄板试件多角度剪切夹具，其特征在于，所述薄板的最大高度h满足条件如下：
其中，λ为校正系数，l为第一固定机构的边长，ρ1为待剪切薄板的密度，ρ2为第一固定机构的密度，d为第一通槽的宽度，α为第一连接孔与第一固定机构之间的夹角，r为第一剪切板的半径。
技术总结