一种高温粘结剂固化用热压装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高温粘结剂固化用热压装置。包括：端盖(1)、螺栓(2)、力杆(3)、基座(4)、磁铁(5)、高温橡胶垫(7)、电热片(8)、电极(9)、引线孔(10)、轴承(11)、芯轴(12)；基座(4)是横截面为倒“U”型的筒状结构，并且上底面设置有通孔，通孔内壁设置有螺纹；基座(4)提供支撑，并且磁铁(5)、高温橡胶垫(7)、电热片(8)设置于其内部；磁铁(5)提供吸引力，磁铁(5)的上端具有内部螺纹，直接芯轴(12)的芯轴螺纹(12c)连。本实用新型的优点在于：温度及施力大小均可以调节，满足高温胶剂多次固化的条件。本装置设计简单，控制精确，易于操作。
【专利说明】一种高温粘结剂固化用热压装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及应变测试【技术领域】，具体涉及一种高温粘结剂固化用热压装置。
【背景技术】
[0002]在应变测试过程中，应变片的贴装需要借助于各种应变胶粘剂才能把应变计粘贴在弹性体上，从而把弹性体在外载荷作用下产生的应变传递到应变计的敏感栅，使其产生电阻变化，传感器输出与外力或自由端位移相对应的电信号。因此，胶粘剂固化及传递应变的真实程度，不仅关系到应变计本身性能，而且也直接影响着传感器的各项性能。
[0003]高温应变片主要应用于高温环境下结构、部件的应力测量，在航空、航天、化工、核工业以及少数机械领域使用广泛。对于粘贴高温应变片的高温胶粘剂，尤其指化学作用固化型胶粘剂，其固化过程要求在一定温度下施加恒定压力并稳定维持一段时间，在温度一压力一时间联合作用下起化学反应后，胶粘剂固化后变为不熔的坚硬物质。固化后胶剂的强度和弹性模量增加，但胶层中存在因加压及胶层收缩产生的残余应力，易引起传感器的零点漂移、滞后及蠕变等缺点。因此，胶剂首次固化后一般要求后固化，一方面使胶层中未固化的部分完全固化，一方面消除残余应力。后固化过程中需要精确控制温度值，才能使传感器性能稳定。现有固化手段采用简易结构施压，并外部集中加热，此方法施力无法控制，且加热时需要将整体构件置于加热室内加热，消耗大，效率低。此外，薄壁件的使用可有效降低系统自身重量，提高机动性和负载能力，从而延长使用寿命，但薄壁件同样存在刚性差，易变形等缺点。薄壁件应变片的贴装及高温胶剂的固化过程需要既不使薄壁件产生形变，又要求满足胶剂固化的温度和压力。薄壁件结构的高温粘结剂固化系统更加繁琐，且使用面较窄。
[0004]针对应变片贴装过程中高温粘结剂固化，本实用新型提供一种高温粘结剂固化用热压装置，对于具磁性材料结构件，基于磁性吸附原理直接吸附，提供压力和温度，使粘结剂有效固化。对于薄壁工件，本实用新型可以对称使用不会使薄壁件变形，且满足粘结剂固化条件。
实用新型内容
[0005]实用新型目的
[0006]本实用新型目的在于针对应变片贴装中高温粘结剂固化，提供一种高温粘结剂固化用热压装置。
[0007]技术方案
[0008]一种高温粘结剂固化用热压装置，其中，包括:端盖、螺栓、力杆、基座、磁铁、高温橡胶垫、电热片、电极、引线孔、轴承、芯轴；
[0009]其中，力杆还包括:力杆螺纹孔、力杆螺纹、内孔、台阶座、内腔，芯轴还包括:芯轴顶盖；芯轴导向杆、芯轴螺纹；
[0010]端盖与力杆通过螺栓固定连接，螺栓为环向对称布置，螺栓的位置与力杆的力杆螺纹孔对应设置；
[0011]基座是横截面为倒“U”型的筒状结构，并且上底面设置有通孔，通孔内壁设置有螺纹；基座提供支撑，并且磁铁、高温橡胶垫、电热片设置于其内部；
[0012]力杆是横截面为“T”型的圆柱结构，位于下部分的突出圆柱外侧设置有力杆螺纹，与基座通孔内壁的螺纹相配合；在力杆内部，从上往下依次设置有三个内径逐步减小、并且整体贯通力杆的孔:内腔、台阶座、内孔；
[0013]芯轴位于力杆的孔中，并且直接与磁铁相连，将力传递至轴承，轴承将力传递至力杆；芯轴的芯轴顶盖、芯轴导向杆、芯轴螺纹从上往下布置，并且外径依次变小；芯轴的端部为芯轴顶盖，芯轴顶盖下底面外围部分直接压在轴承的上端面，芯轴顶盖的上底面设置成为台阶形式，为拆装芯轴提供施力点及位置；芯轴的中段为芯轴导向杆，从芯轴顶盖下底面中间部分往下突出，为轴承提供内部导向轴；最下端，芯轴通过底段的芯轴螺纹直接与磁铁螺纹连接；
[0014]轴承的下端面直接压在台阶座的上表面，并且台阶座在水平方向上对于轴承进行限位；轴承为端面轴承；
[0015]磁铁为本实用新型装置提供吸引力，磁铁的上端具有内部螺纹，直接芯轴的芯轴螺纹连，磁铁的下端与高温橡胶垫相连，二者接触面使用高温胶粘结；
[0016]电热片与高温橡胶垫固定连接，连接方式为高温胶粘结；电热片的电极通过基座上的引线孔与外部电源相连。
[0017]如上所述的一种高温粘结剂固化用热压装置，其中，对于磁性材料试件，直接将所述高温粘结剂固化用热压装置吸附于应变片贴装位置；对于薄壁非磁性工件，将所述高温粘结剂固化用热压装置成对压紧于薄壁件两侧，通过磁铁的吸引力作用压紧，同时施力。
[0018]有益效果
[0019]本实用新型内容含如下几点:
[0020]本实用新型包括端盖、螺栓、力杆、基座、磁铁、导向间隙、高温橡胶垫、电热片、电极、引线孔、轴承、芯轴。其中，力杆还包括:力杆螺纹孔、力杆螺纹、内孔、台阶座内腔。芯轴包括:芯轴顶盖、芯轴导向杆、芯轴螺纹。
[0021]端盖主要用于保护高温粘结剂固化用热压装置的内部元件不受破坏，其次还起到防止芯轴脱出的作用。
[0022]端盖与力杆通过环向布置的螺栓连接。力杆与基座螺纹连接，当固定基座后，旋转端盖及力杆，可带动磁铁上下移动，实现粘结剂的压紧和分离操作。
[0023]芯轴位于本实用新型装置的中心位置，主要起到在力杆作用时，传递力并提拉磁铁的作用。力杆的一端为芯轴顶盖，设计为台阶结构，便于安装和拆卸；力杆中部芯轴导向杆设计为圆柱形状，用于和轴承配合，为轴承提供轴向导向；力杆另一端芯轴螺纹为螺纹结构，连接磁铁，并与之固定。
[0024]轴承位于芯轴顶盖与力杆台阶座之间，用于传递力杆向芯轴的作用力，同时减小电热片和胶剂之间的横向摩擦力，使电热片不发生旋转。
[0025]高温橡胶垫位于磁铁底面，与磁铁固定连接，主要作用在于将磁铁产生的压力较为均匀的施加在胶剂上。电热片位于高温橡胶垫底面，一面与高温橡胶垫固定连接，一面直接接触高温胶剂。电热片向高温胶剂提供热量，以完成高温胶剂固化所需的高温环境，而且电热片温度可以通过输入电压直接调节。
[0026]装置使用时，对于磁性材料可直接将本实用新型装置吸附在试件上，对于非磁性材料，可以将两件本装置分别置于试件两侧，通过两个磁铁的吸合作用紧密相连。
[0027]并通过力杆旋进距离调整施力大小，施力装置的底端设置高温橡胶垫，其作用在于确保对胶剂覆盖区域施力均匀。加热片直接作用于胶剂区域，其温度可以控制。本实用新型针对应变片贴装中高温粘结剂固化，提供高温粘结剂固化用热压装置。基于磁性吸附原理，可直接吸附于磁性材料工件表面，也可以成对使用于薄壁试件，即利用磁性异极互吸的机理，对称施力不会使薄壁件变形。提供温度可控的加热装置，并通过螺纹旋进距离控制施加力的大小，从而满足高温胶剂的固化条件。
[0028]本实用新型的优点在于:温度及施力大小均可以调节，满足高温胶剂多次固化的条件；装置内设置推力轴承，降低旋转力杆所需的力，同时保证力杆旋进过程中橡胶垫不会旋转；通过橡胶垫施力，胶剂区域受力均匀；装置内的电热片，可通过改变输入电压的大小调整温度。本装置设计简单，控制精确，易于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型一种高温粘结剂固化用热压装置主视图；
[0030]图2为力杆主视图；
[0031]图3为力杆俯视图；
[0032]图4为芯轴主视图；
[0033]图5为本实用新型的实施例1
[0034]图6为本实用新型的实施例2
[0035]I端盖；2螺检；3力杆；4基座；5磁铁；6导向间隙；7闻温橡父塾；8电热片；9电极；10引线孔；11轴承；12芯轴。
[0036]其中，力杆3还包括:3a力杆螺纹孔；3b力杆螺纹；3c内孑L ;3d台阶座；3e内腔；
[0037]芯轴12还包括:12a芯轴顶盖；12b芯轴导向杆；12c芯轴螺纹。
[0038]13本实用新型；14胶剂；15磁性工件；16薄壁件。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0040]如图1至图4所示，一种高温粘结剂固化用热压装置，包括端盖I ;螺栓2 ;力杆3 ;基座4 ;磁铁5 ;导向间隙6 ;高温橡胶垫7 ;电热片8 ;电极9 ;引线孔10 ;轴承11 ;芯轴12。其中，力杆3还包括:力杆螺纹孔3a ;力杆螺纹3b ；内孔3c ;台阶座3d ；内腔3e ;芯轴12还包括:芯轴顶盖12a ;芯轴导向杆12b ;芯轴螺纹12c。
[0041]端盖I位于本实用新型装置的顶部，用于防护该装置内部元件，当本实用新型装置倒置时，防止轴承11及芯轴12从力杆3中的内腔3e脱出。
[0042]基座4是横截面为倒“U”型的筒状结构，并且上底面设置有通孔，通孔内壁设置有螺纹。
[0043]基座4为本实用新型装置提供与试件的支撑，并保护磁铁5、高温橡胶垫7、电热片8。基座4与力杆3通过力杆螺纹3b螺纹连接。当基座4固定后，可以旋转端盖I改变磁铁5与试件的吸引力。
[0044]力杆3是横截面为“T”型的圆柱结构，位于下部分的突出圆柱外侧设置有力杆螺纹3b，与基座4通孔内壁的螺纹相配合；在力杆3内部，从上往下依次设置有三个内径逐步减小、并且整体贯通力杆3的内孔:内腔3e、台阶座3d、内孔3c ；
[0045]芯轴12位于本实用新型装置的中心位置，直接于磁铁5相连，并将力传递至轴承11，轴承11将力传递至力杆3。
[0046]芯轴12的芯轴顶盖12a ;芯轴导向杆12b ;芯轴螺纹12c从上往下布置，并且外径依次变小。芯轴12的端部为芯轴顶盖12a，芯轴顶盖12a下底面外围部分直接压在轴承11的上端面，芯轴顶盖12a的上底面设置成为台阶形式，为拆装芯轴12提供施力点及位置。芯轴12的中段为芯轴导向杆12b，从芯轴顶盖12a下底面中间部分往下突出，为轴承11提供内部导向轴；最下端，芯轴12通过底段的芯轴螺纹12c直接与磁铁5螺纹连接。
[0047]轴承11的下端面直接压在台阶座3d的上表面，并且台阶座3d在水平方向上对于轴承11进行限位。轴承11为端面轴承，即在力杆3旋转时，通过轴承11对于芯轴12进行上下方向上的提拉，而芯轴12不会随之旋转。
[0048]如此，使得力杆3位于本实用新型装置的内部，可提供提拉磁铁5的作用力，以此改变磁铁5吸附于试件的力。力杆3内部设置了内孔3c，为磁铁5提供装配空间。力杆3中的台阶座3d提供轴承11的限位。力杆3的顶部设置的内腔3e内为轴承11及芯轴12。
[0049]端盖I与力杆3通过螺栓2固定连接，螺栓2为环向对称布置，螺栓2的位置与力杆3的力杆螺纹孔3a对应设置。当需要旋转力杆3施力时，可直接旋转端盖I实施。
[0050]轴承11在力杆3的内腔3e内，位于芯轴12及力杆3之间，一端与芯轴12的芯轴顶盖12a底面直接接触，另一端与力杆3的台阶座3d直接接触。轴承11传递了芯轴12至力杆3的力，由于轴承11的摩擦系数较低，所以使力杆3旋转的扭矩较小。同时，磁铁5与力杆3不会发生随动旋转，进而保护了胶剂。
[0051]磁铁5为本实用新型装置提供吸引力，磁铁5的一端为内部螺纹，直接芯轴12的芯轴螺纹12c直接相连。磁铁5的另一端与高温橡胶垫7直接相连。
[0052]高温橡胶垫7安装于磁铁5的底端，二者接触面使用高温胶粘结。
[0053]电热片8可以为加热膜、电热片、电热圈等，电热片8与高温橡胶垫7固定连接，连接方式为高温胶粘结。电热片8的电极9通过基座4上的引线孔10与外部电源相连。通过调整外部电源电压值调节电热片8的温度。
[0054]对于磁性材料(铁钴镍)试件，可直接将本实用新型吸附于应变片贴装位置；对于薄壁工件，将本实用新型成对压紧于薄壁件两侧，通过磁铁的吸引力作用压紧，同时施力时，薄壁件双向受力不会产生变形。
[0055]通过改变力杆的旋进量改变施力大小，装置内设置推力轴承，降低旋转力杆所需的力，同时保证力杆旋进过程中橡胶垫不会旋转，而由于橡胶自身的柔韧性，使施力均匀。装置内的电热片，可通过改变输入电压的大小调整温度。本实用新型可满足高温胶剂固化的压力和温度条件，并保护薄壁件不受单向力作用，装置简单易于操作，可适用于应变片及类似传感器的贴装及调剂固化过程。
[0056]以下，是具体使用的实施例。
[0057]实施例1:
[0058]本实用新型的实施例1如图5示，通过本实用新型13磁铁5的吸引力直接吸附于磁性工件15表面，旋转端盖I调整力杆3与基座4的螺纹，使磁铁5的吸引力达到试验要求。因为轴承11的摩擦力较小，旋转端盖I的力较小，而且磁铁5不会随端盖I及力杆3的旋转而旋转。
[0059]磁铁5通过高温橡胶垫7使力均匀施加于高温胶剂14，改变与电极9相连的外设电源的输入，调整电热片8的温度，使其满足高温胶剂14的固化条件。
[0060]实施例2:
[0061]本实用新型的实施例2如图6示，两件本实用新型13装置对称与薄壁件16两侧，通过磁铁5的吸引力作用压紧。旋转端盖I调整力杆3与基座4的螺纹，使磁铁5的吸引力达到试验要求。因为轴承11的摩擦力较小，旋转端盖I的力较小，而且磁铁5不会随端盖I及力杆3的旋转而旋转。
[0062]磁铁5通过高温橡胶垫7使力均匀施加于高温胶剂14，改变与电极9相连的外设电源的输入，调整电热片8的温度，使其满足高温胶剂14的固化条件。
[0063]上面对本实用新型的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种高温粘结剂固化用热压装置，其特征在于，包括:端盖(I)、螺栓(2)、力杆(3)、基座(4)、磁铁(5)、高温橡胶垫(7)、电热片(8)、电极(9)、引线孔(10)、轴承(11)、芯轴(12)； 其中，力杆(3)还包括:力杆螺纹孔(3a)、力杆螺纹(3b)、内孔(3c)、台阶座(3d)、内腔(3e)，芯轴(12)还包括:芯轴顶盖(12a);芯轴导向杆(12b)、芯轴螺纹(12c)； 端盖⑴与力杆⑶通过螺栓⑵固定连接，螺栓⑵为环向对称布置，螺栓⑵的位置与力杆(3)的力杆螺纹孔(3a)对应设置； 基座(4)是横截面为倒“U”型的筒状结构，并且上底面设置有通孔，通孔内壁设置有螺纹；基座⑷提供支撑，并且磁铁(5)、高温橡胶垫(7)、电热片⑶设置于其内部； 力杆(3)是横截面为“T”型的圆柱结构，位于下部分的突出圆柱外侧设置有力杆螺纹(3b)，与基座(4)通孔内壁的螺纹相配合；在力杆(3)内部，从上往下依次设置有三个内径逐步减小、并且整体贯通力杆(3)的孔:内腔(3e)、台阶座(3d)、内孔(3c)； 芯轴(12)位于力杆(3)的孔中，并且直接与磁铁(5)相连，将力传递至轴承(11)，轴承(11)将力传递至力杆(3);芯轴(12)的芯轴顶盖(12a)、芯轴导向杆(12b)、芯轴螺纹(12c)从上往下布置，并且外径依次变小；芯轴(12)的端部为芯轴顶盖(12a)，芯轴顶盖(12a)下底面外围部分直接压在轴承(11)的上端面，芯轴顶盖(12a)的上底面设置成为台阶形式，为拆装芯轴(12)提供施力点及位置；芯轴(12)的中段为芯轴导向杆(12b)，从芯轴顶盖(12a)下底面中间部分往下突出，为轴承(11)提供内部导向轴；最下端，芯轴(12)通过底段的芯轴螺纹(12c)直接与磁铁(5)螺纹连接； 轴承(11)的下端面直接压在台阶座(3d)的上表面，并且台阶座(3d)在水平方向上对于轴承(11)进行限位；轴承(11)为端面轴承； 磁铁(5)提供吸引力，磁铁(5)的上端具有内部螺纹，直接芯轴(12)的芯轴螺纹(12c)连，磁铁(5)的下端与高温橡胶垫(7)相连，二者接触面使用高温胶粘结； 电热片(8)与高温橡胶垫(7)固定连接，连接方式为高温胶粘结；电热片(8)的电极(9)通过基座⑷上的引线孔(10)与外部电源相连。
2.如权利要求1所述的一种高温粘结剂固化用热压装置，其特征在于， 对于磁性材料试件，直接将所述高温粘结剂固化用热压装置吸附于应变片贴装位置；对于薄壁非磁性工件，将所述高温粘结剂固化用热压装置成对压紧于薄壁件两侧，通过磁铁的吸引力作用压紧，同时施力。
【文档编号】G01B21/32GK204076875SQ201420441203
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】严鲁涛, 杨志鹏, 尹涛, 高飞, 侯京锋, 韩澈 申请人:天津航天瑞莱科技有限公司, 北京航天斯达新技术装备公司, 北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院