螺钉弯折角测试仪及测试方法与流程

本发明涉及紧固件测试装置技术领域，尤其是涉及一种螺钉弯折角测试仪及测试方法。

背景技术：

螺钉类紧固件中有相当多的品种需要经过渗碳淬火热处理工艺。为了检测热处理后的紧固件是否符合设计要求，是否有安全隐患，对其进行相关的机械性能检测是必须的。常见的机械性能检测项目包括表面硬度、芯部硬度、破环扭矩等等，这些项目的检测要求及测试方法在国标GB/T3098.5《紧固件机械性能自攻螺钉》等技术文件中已有详细的描述及规定。但事实上，这些要求还不能完整的反映出经过渗碳淬火热处理后的螺钉是否安全可靠。尤其是大量以钻钢板为使用目的的螺钉，为了获得更好的攻速性能，有提高产品硬度的需求。但这样的倾向也容易导致经过热处理后的产品出现脆性的风险。在实际使用中，过脆的螺钉会在受到侧向外力的情况下，在旋拧过程中，或在安装后，发生脆断。

在国标GB/T14210《墙板自攻螺钉》第4.2.3条中提出了一项相关的机械性能要求，螺钉的韧性测试：对螺钉进行弯折角试验，其角度为15°时，螺钉允许出现裂纹，但不得折断。

墙板自攻螺钉是一种要求能直接钻透不超过0.8mm厚度薄钢板的螺钉，因此，常需要对墙板自攻螺钉进行弯折角试验。在实际的生产和贸易中，凡是需要经过渗碳淬火处理的螺钉类产品，供需双方都会要求进行弯折角试验，以螺钉的韧性；其中，韧度要求较低的产品，通常会规定最小弯折角为12°-15°，部分韧度要求较高的产品，会要求弯折角不得低于45°-60°，甚至更高。

目前紧固件行业内更多采用的粗糙的测试方式。即用台钳夹住螺钉的螺纹部分，然后用榔头侧面锤击螺钉的杆部直至螺钉断裂，然后将断裂螺钉的两段拼接起来，在事先画有角度刻度线的纸张上对比读出角度数据，只要断裂时的角度大于规定的最小弯折角即判定产品合格。然而，这种测试方式缺乏安全性、容易伤人，工作效率也极低。而且当测试条件是不一致的，测试结果也会有偏差，这种情况很容易造成供应商与采购商之间的质量纠纷。尤其是当规定的最小弯折角仅有12°～15°时，细微的角度误差也会对合格与否的判定影响很大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种螺钉弯折角测试仪及测试方法，以解决现有技术中存在的对螺钉的弯折角测试缺乏安全性、效率低下和测试结果有偏差的技术问题。

本发明提供的一种螺钉弯折角测试仪，包括角度盘、摇臂和夹持装置；所述夹持装置用于夹持待测螺钉；所述摇臂上设置有弯折部，所述摇臂通过中心轴安装于所述角度盘上；所述摇臂能够绕所述中心轴的轴线转动，以带动所述弯折部运动使所述待测螺钉弯折。

进一步地，所述摇臂的一侧面与所述角度盘的一侧面相对，所述夹持装置设置于所述摇臂的另一侧面；所述弯折部安装于所述摇臂的另一侧面，且所述弯折部能够沿所述摇臂的长度方向移动，用于调节所述弯折部对所述待测螺钉的施力点与所述夹持装置对所述待测螺钉的夹持点之间的距离。

进一步地，所述摇臂的另一侧面开设有沿所述摇臂的长度方向延伸的限位槽，所述弯折部滑动设置于所述限位槽中。

进一步地，所述弯折部上设置有刃口，用于定位所述待测螺钉。

进一步地，所述角度盘具有圆弧面，所述圆弧面上设置有角度刻度线。

进一步地，所述摇臂的一侧面设置有与所述角度刻度线相配合的角度指针。

进一步地，所述摇臂设置有高度刻度线，用于测量所述弯折部对所述待测螺钉的施力点与所述夹持装置对所述待测螺钉的夹持点之间的距离。

进一步地，所述夹持装置为台钳。

进一步地，还包括平台基座，所述夹持装置和所述角度盘均匀固定于所述平台基座上。

进一步地，所述摇臂安装有摇柄。

本发明还提供了一种螺钉弯折角测试方法，包括以下步骤：

将待测螺钉夹持于夹持装置上，然后调节弯折部对所述待测螺钉的施力点与所述夹持装置对所述待测螺钉的夹持点之间的距离；

转动摇臂使待测螺钉折弯设定角度值，并观察所述待测螺钉是否断裂，若所述待测螺钉未断裂，则所述待测螺钉通过弯折角测试，若所述待测螺钉断裂，则所述待测螺钉未通过弯折角测试；或转动摇臂使待测螺钉折弯直至断裂，若所述待测螺钉断裂时的弯折角大于规定的最小弯折角，则所述待测螺钉通过弯折角测试，若所述待测螺钉断裂时的弯折角小于规定的最小弯折角，则所述待测螺钉未通过弯折角测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的螺钉弯折角测试仪及测试方法，可以对弯折部对待测螺钉的施力点与夹持装置对待测螺钉的夹持点之间的距离实现准确的设定，测试时，只需要转动摇臂使待测螺钉折弯设定角度值或转动摇臂使待测螺钉折弯直至断裂，然后进行分析即可得出，待测螺钉是否通过弯折角测试，这样测量提供高了安全性，并且测试方便简洁，能够大幅提高工作效率，测试的结果也能够反应真实情况，当规定的最小弯折角仅有12°～15°时，本发明也能得出螺钉是否通过弯折角测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的螺钉弯折角测试仪的主视图；

图2为本发明实施例一提供的螺钉弯折角测试仪的右视图；

图3为本发明实施例一提供的螺钉弯折角测试仪的左视图；

图4为本发明实施例一提供的螺钉弯折角测试仪的俯视图；

图5为本发明实施例二中利用螺钉弯折角测试仪测试时的初始状态图；

图6为本发明实施例二中螺钉弯折角测试仪使待测螺钉发生弯折的状态图。

附图标记：

101-角度盘；102-摇臂；103-夹持装置；

104-弯折部；105-中心轴；106-调节螺钉；

107-角度刻度线；108-高度刻度线；109-角度指针；

110-平台基座；111-底脚；112-摇柄；

113-待测螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图4所示，本发明实施例一提供了一种螺钉弯折角测试仪，包括角度盘101、摇臂102和夹持装置103；夹持装置103用于夹持待测螺钉；摇臂102上设置有弯折部104，摇臂102通过中心轴105安装于角度盘101上；摇臂102能够绕中心轴105的轴线转动，以带动弯折部104运动使待测螺钉弯折，也就是说，弯折部104也能绕中心轴105的轴线转动，弯折部104转动的过程中，其与待测螺钉相接触，螺钉受到弯折部104的对其施加的力，从而发生弯折。

本发明提供的螺钉弯折角测试仪可以对弯折部104对待测螺钉的施力点与夹持装置103对待测螺钉的夹持点之间的距离实现准确的设定，测试时，只需要转动摇臂102使待测螺钉折弯设定角度值或转动摇臂102使待测螺钉折弯直至断裂，然后进行分析即可得出，待测螺钉是否通过弯折角测试，这样测量提供高了安全性，并且测试方便简洁，能够大幅提高工作效率，测试的结果也能够反应真实情况，当规定的最小弯折角仅有12°～15°时，本发明也能得出螺钉是否通过弯折角测试。

该实施例中，摇臂102的一侧面与角度盘101的一侧面相对，夹持装置103设置于摇臂102的另一侧面；弯折部104安装于摇臂102的另一侧面，且弯折部104能够沿摇臂102的长度方向移动，用于调节弯折部104对待测螺钉的施力点与夹持装置103对待测螺钉的夹持点之间的距离。夹持装置103与弯折部104均位于摇臂102的同一侧。

具体而言，角度盘101呈优弧弓形，由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形，当弓形的弧大于半圆时，称为优弧弓；摇臂102的一侧面与角度盘101的一侧面相对，通过中心轴105将摇臂102与角度盘101连接于一起，中心轴105位于优弧弓形的优弧的所对的圆心处；夹持装置103与摇臂102的另一侧面之间有固定间距；当摇臂102的长度方向与竖直方向平行时，通过移动弯折部104，便能调节弯折部104对待测螺钉的施力点与夹持装置103对待测螺钉的夹持点之间的距离。

该实施例中，摇臂102的另一侧面开设有沿摇臂102的长度方向延伸的限位槽，弯折部104滑动设置于限位槽中。具体而言，该限位槽为燕尾槽，弯折部104卡合于燕尾槽中，弯折部104上安装有调节螺钉106，通过调节螺钉106使弯折部104能够定位于燕尾槽中某一固定位置，由于限位槽为燕尾槽，当向弯折部104的里面旋拧时，调节螺钉106的螺杆端部能够抵接于燕尾槽的槽底，这样弯折部104的限位面便与燕尾槽的槽壁相紧贴，这样便实现弯折定位于燕尾槽中某一固定位置。

该实施例中，弯折部104上设置有刃口，用于定位待测螺钉；具体而言，弯折部104呈L型；待测螺钉的螺杆部位于刃口中后，待测螺钉的螺杆与刃口的接触点便是弯折部104对待测螺钉的施力点。

该实施例中，角度盘101具有圆弧面，圆弧面上设置有角度刻度线107，通过角度刻度线107能够读出摇臂102的转动角度，也即是得到待测螺钉的弯折角度。具体而言，角度盘101的圆弧面的最高点设为零点，沿圆弧面的圆周自零点向两侧取圆周角，零点的一侧为正值，零点的另一侧为负值；角度刻度线107设于角度盘101的圆弧面上。

该实施例中，摇臂102的一侧面设置有与角度刻度线107相配合的角度指针109。角度指针109设置有缺口，该缺口的边缘与角度刻度线107相齐平，用于读角度数值。具体而言，角度指针109呈L型。

该实施例中，摇臂102设置有高度刻度线108，用于测量弯折部104对待测螺钉的施力点与夹持装置103对待测螺钉的夹持点之间的距离。

该实施例中，夹持装置103为台钳。

该实施例中，螺钉弯折角测试仪还包括平台基座110，夹持装置103和角度盘101均匀固定于平台基座110上。

具体而言，平台基座110安装有底脚111。底脚111与平台基座110通过螺纹连接，底脚111位于平台基座110的下端面，夹持装置103和角度盘101位于平台基座110的上端面。底脚111上设置有内孔，用于固定整个螺钉弯折角测试仪。

该实施例中，摇臂102安装有摇柄112，通过摇柄112能够增加转动力臂，便于使摇臂102转动，省力。

实施例二

参见图5和图6所示，该实施例二提供了一种螺钉弯折角测试方法，该测试方法采用实施例一提供的螺钉弯折角测试仪，包括以下步骤：

步骤S1：将待测螺钉夹持于夹持装置103上，然后调节弯折部104对待测螺钉113的施力点与夹持装置103对待测螺钉113的夹持点之间的距离。

具体而言，为了统一供需双方的测试方式，对于不同螺纹外径的待测螺钉，统一规定，施力点与夹持点之间的距离为螺钉的公称螺纹外径的3倍，也就是说，当测试公称螺纹外径为3.5mm的待测螺钉时，，施力点与夹持点之间的距离为10.5mm，当测试公称螺纹外径为4mm的待测螺钉时，施力点与夹持点之间的距离为12mm。以此类推。松开摇臂102与弯折部104之间的调节螺钉106，并将弯折部104沿燕尾槽滑移，使得弯折部104的下沿与摇臂102上相应的高度刻度线108对准。然后旋紧调节螺钉106。

将待测螺钉插入台钳钳口位置，通过旋拧台钳上的螺杆收紧钳口将待测螺钉夹紧固定住。需要注意的是，应确保夹紧后的待测螺钉外露在台钳外的螺纹部分的长度不小于整个螺纹段长度的1/3。

步骤S2：转动摇臂102使待测螺钉折弯设定角度值，并观察待测螺钉是否断裂，若待测螺钉未断裂，则待测螺钉通过弯折角测试，若待测螺钉断裂，则待测螺钉未通过弯折角测试；

具体而言，扳动摇臂102上的摇柄112，使得弯折部104的刃口紧贴待测螺钉。由于待测螺钉的粗细不一，此时摇臂102上的角度指针109不一定指向零点，通常是一个比零小的负数，读取该初始角度数为B1。

依据产品具体规定的最小弯折角B，按照公式B2＝B1+B，求得度数B2，以稳定持续的力量扳动摇柄112，使得弯折部104上的刃口作用于螺钉上。在扳动过程中，观察摇臂102上的角度指针109，至度数B2处停止，观察待测螺钉是否断裂。若尚未断裂则判定，则待测螺钉通过弯折角测试，若已经断裂，则待测螺钉未通过弯折角测试。

或，转动摇臂102使待测螺钉折弯直至断裂，若待测螺钉断裂时的弯折角大于规定的最小弯折角，则待测螺钉通过弯折角测试，若待测螺钉断裂时的弯折角小于规定的最小弯折角，则待测螺钉未通过弯折角测试。

具体而言，以较慢的速度持续施力扳动摇柄112，直至待测螺钉断裂。并读取断裂时的度数B3，则实际弯折角B4＝B3-B1，其中，B1为初始角度数。若B4>B，B为产品具体规定的最小弯折角，则待测螺钉通过弯折角测试；若B4≤B，则待测螺钉未通过弯折角测试。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。