一种汽车线缆柔软性弯曲力测试夹具的制作方法

1.本发明属于电缆试验设备技术领域，尤其涉及一种汽车线缆柔软性弯曲力测试夹具。


背景技术：

2.汽车电缆作为一种特种电缆，主要被用于汽车内部，作为各个电气器件连接的桥梁。因汽车电缆安装和工作的空间狭小，所以对电缆的柔软性要求较高。
3.虽然汽车电缆的柔软度是衡量汽车电缆性能和质量的重要指标，但是，如何定量的测试关于汽车电缆柔软度力值的大小，目前在汽车行业中仍让是一个难题。造成测试困难的因素是汽车电缆型号种类繁多，主要表现在以下几方面：
4.1.汽车电缆的直径变化大，常用规格的直径从1mm到30mm不等；
5.2.汽车电缆的标称截面积尺寸型号多，范围为0.13mm2～120mm2；
6.3.同一标称截面的电缆，导体组成也有很大区别，通常分为2～4类，如同样为70mm2标称截面的电缆，有单丝直径为0.2mm、0.4mm以及0.8mm等等；
7.4.根据使用场合要求，选用的绝缘材料和绝缘厚度也不同，如有选用在邵氏硬度a65的硅橡胶材料，中间有邵氏90a作用的聚烯烃和聚氯乙烯材料，还有高硬度的氟塑料；
8.5.根据电缆的特性，弯曲半径也有很大区别。从5倍到10倍也大不相同。
9.上述不同电缆的区别特征造成了汽车电缆弯曲力(柔软性)的大小不定，而且也制约电缆弯曲力的定量测量。
10.目前，国内外测量汽车电缆弯曲性的方法主要有两种：分别是iso 19642.2标准中的5.3.5柔软性测试和大众集团的vw 60306
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1中的9.3.4电缆弯曲强度试验。
11.iso 19642.2标准中的5.3.5柔软性试验装置以及方法为：
12.试验装置包括两组可选的夹具，夹具结构如图5所示，每种夹具主要由三部分组成：下支架、三个滑轮组和上支架，下支架左右对称设置两中心距可调的下滑轮，上支架安装位于两下滑轮中间上方的上滑轮。上支架安装于电子拉力试验机的上装具，下支架安装于电子拉力试验机的下夹具，试验时，截取一定长度的电缆作为试验电缆，试验电缆放置在两下滑轮之上。通过上滑轮向下压弯电缆的方式对电缆进行弯曲力试验，下表中为针对不同电缆外径的试验数据表：
13.14.该试验将电缆按照电缆外径分为8个范围，同时规定了夹具中所需滑轮的直径、中心距等。通过数据计算得出，测试的电缆要求在弯曲半径为3.33d～4.4d左右进行弯曲力测量。而在相同电缆外径范围内不同电缆直径的弯曲半径最大可相差0.8～0.9d左右，无法根据电缆自身外径或标称最大外径精确选择弯曲半径比例。同时，在实际使用过程中，很多电缆因其绝缘材料很硬，根本无法达到3.33～4.4d左右的要求，即使可以测量出来，也毫无实际意义可言。且经过我们实际试验得出，同一电缆的不同弯曲半径下的弯曲力是不同的。
15.大众集团的vw 60306
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1标准中的9.3.4电缆弯曲强度试验：试验装置如图6所述，该标准是根据电缆实际使用的角度，结合多年造车经验，规定角度最大上限值。无法比对电缆柔性，无法进行针对电缆自身的柔性试验。
16.综上所述，以上两种主流电缆弯曲力试验方案存在着弯曲半径比例不精确，试验精度差，无法满足电缆生产的试验要求。


技术实现要素：

17.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种解决电缆弯曲力试验不精准的问题的汽车线缆柔软性弯曲力测试夹具。
18.本发明是这样实现的，一种汽车线缆柔软性弯曲力测试夹具，其特征在于：包括上架体和下架体。
19.所述上架体的下部安装轴线水平的下带盘，所述上架体的上部安装轴线与下带盘平行的上带盘，所述上带盘和下带盘由同一条盘带缠绕形成，所述上架体安装用于限制上带盘转动的上定位销以及用于限制下带盘转动的下定位销。
20.所述下架体安装轴线与所述上带盘和下带盘的轴线平行且位于同一水平面上的两个滑轮，两个所述滑轮分别位于下带盘下方两侧，所述滑轮以可横向调节的方式安装在所述下架体上。
21.本发明所公开的夹具，搭载于电子拉力试验设备之上，电缆的试验弯曲半径由下带盘半径决定，下带盘半径可以盘带的厚度作为最小条件单位进行调节，从而令夹具可精准地控制电缆的弯曲半径，可准确测量汽车电缆在一定弯曲半径时的弯曲的力值大小，较传统测试标准(iso 19642)中的八个滑轮组的试验结果更加精确，满足汽车和电缆厂家对电缆的柔软性量化要求。对于电缆生产厂家来说，可以针对试验出来的数据进行分析，通过改变材料软硬度、挤出松紧度、铜丝退火工艺、绞线加工工艺等方面提高电缆的柔软性。
22.在上述技术方案中，优选的，所述上架体安装可驱动所述上带盘转动的上摇把，所述上架体安装可驱动下带盘转动的下摇把。
23.在上述技术方案中，优选的，所述滑轮为v形槽轮。
24.在上述技术方案中，优选的，所述下架体具有横向滑槽，所述横向滑槽内安装可沿横向滑槽活移的两个滑块，两个所述滑轮分别安装在两个滑块上，所述下架体安装分别用于调节两滑块横向位置的两横向调节螺杆。
25.在上述技术方案中，优选的，所述上架体设有竖向导向部，所述下架体设有与所述竖向导向部结合的竖向导向槽。
26.在上述技术方案中，优选的，所述盘带是厚度为0.25mm的不锈钢带。
附图说明
27.图1是本发明结构示意图；
28.图2是本发明中上架体的结构示意图；
29.图3是本发明中下架体的结构示意图；
30.图4是本发明中横向调节螺杆的安装结构示意图；
31.图5是iso 19642.2标准中试验装置的结构示意图；
32.图6是vw 60306
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1标准中试验装置的结构示意图。
33.图中、1、上架体；2、下架体；2
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1、横向滑槽；2
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2、竖向导向槽；3、下带盘；4、上带盘；5、上定位销；6、下定位销；7、上摇把；8、下摇把；9、滑轮；10、滑块；11、横向调节螺杆；12、定位块。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.为解决电缆弯曲力试验不精准的问题，本发明特提供一种汽车线缆柔软性弯曲力测试夹具，本夹具可更加精准地对电缆在一定弯曲状态下的弯曲力进行测试，且得到更加准确的弯曲力数值，有助于针对电缆柔软度的研发或对比。为了进一步说明本发明的结构，结合附图详细说明书如下：
36.请参阅图1
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图4，一种汽车线缆柔软性弯曲力测试夹具，包括上架体1和下架体2。
37.上架体1的下部安装轴线水平的下带盘3，上架体1的上部安装轴线与下带盘3平行的上带盘4，上带盘4和下带盘3由同一条盘带缠绕形成。上架体1安装用于限制上带盘4转动的上定位销5以及用于限制下带盘3转动的下定位销6。
38.本实施例中，上架体1是竖向延伸的不锈钢架体，具有侧向贯通、下端开口的缝槽。上架体1的缝槽下部通过轴承安装可绕自身轴线转动的下转轴，上架体1的缝槽上部通过轴承安装可绕自身轴线转动的上转轴。盘带是厚度为0.25mm的不锈钢带，端部分别通过螺钉固定在上转轴和下转轴上，且在上转轴和下转轴上缠绕为圆盘形状的上带盘4和下带盘3，通过转动上转轴和下转轴，可调节在两转轴上缠绕的盘带的层数，通过此方式来调节下带盘3的直径，下带盘3作为试验过程中向下顶压电缆的圆盘体，上带盘4为储备盘带形成。本实施例中，盘带通过s形缠绕于上转轴和下转轴之间。上架体1的上端具有用于与龙门式电子拉力试验机的上装具连接的安装孔。
39.为了方便下盘带3转动调节，上架体1安装可驱动上带盘4转动的上摇把7，上架体1安装可驱动下带盘3转动的下摇把8。上摇把7直接与上转轴的轴端连接，下摇把8直接与下转轴的轴端连接。本实施例中，上定位销5和下定位销6是等腰三角形块体的卡块构造，即在上转轴的和下转轴的轴端设有圆周卡齿，上定位销5和下定位销6靠近对应的上转轴的和下转轴的轴端设置，通过插孔以可拆卸的方式插装在上架体1上，上定位销5和下定位销6的底部端面具有卡齿。以上定位销5与上转轴的结合为例，上定位销5的顶端侧部通过一体的销杆插装于上架体1之后，上定位销5的底端面中心位置与上转轴的轴端外周面通过卡齿结合，以此实现上转轴圆周方向的锁定。上定位销5的销杆以及上架体1与销杆结合的插孔的
截面可设计为非圆形构造，也可起到锁定作用。常规已知技术中，对转轴圆周方向的锁定构造具有多种形式，上述只是例举一种对上转轴和下转轴的圆周方向锁定的结构方式，但不限于此。
40.下架体2安装轴线与上带盘4和下带盘3的轴线平行的两个滑轮9，两个滑轮9的轴线位于同一水平面上。两个滑轮9分别位于下带盘3下方两侧，滑轮9以可横向调节的方式安装在下架体2上。具体的，本实施例中，下架体2为t形不锈钢架体，下架体2的上部具有横向滑槽2
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1，横向滑槽2
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1内安装可沿横向滑槽活移的两个滑块10。两个滑轮9分别安装在两个滑块10上，通过滑块10在横向滑槽2
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1中的活移，可以实现两个滑轮9横向位置以及中心距的调整。下架体2安装分别用于调节两滑块10横向位置的两横向调节螺杆11。在下架体2的两侧部固定有定位块12，定位块12利用螺钉固定在横向滑槽2
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1中，定位块12具有横向的通孔，横向调节螺杆11贯通定位块12的通孔，且横向调节螺杆11具有限制其与定位块12产生轴向相对活移的限位凸缘。滑块10通过螺纹配装在横向调节螺杆11上。因横向滑槽2
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1和滑块10的横断面非圆形，通过旋转横向调节螺杆11的旋钮，可调节滑块10在横向滑槽2
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1中的位置。
41.本夹具的具体使用方法如下：
42.夹具安装在龙门式万能拉力测试机上。
43.以70mm2电缆为例，测量其弯曲半径为5d时的弯曲力：
44.1、测量电缆直径为20mm。
45.2、计算5倍电缆直径的弯曲半径为100mm，弯曲直径为200mm。
46.3、旋转上摇把，调节上带盘直径，用0～300mm卡尺测量上带盘的直径为200mm时将上带盘和下带盘固定。
47.4、控制上架体下移，下带盘移至中心与滑轮中心水平(如图6所示)，在下带盘侧方与滑轮之间放入被测电缆，电缆竖向放置，调节横向调节螺杆的旋钮至下带盘和滑轮与电缆接触，电缆竖向移动时可以轻轻带动滑轮旋转，同理调节下带盘另一侧的滑轮。调节完成后上架体上移，令下带盘移动至两滑轮的上方。
48.5、将被测电缆按照弯曲直径的1.5倍截取长度作为测试电缆，即截取300mm(200mm*150％)。电缆水平且居中放置在两个滑轮之上，电缆两端部分别承托在两滑轮上。
49.6、启动拉力测试机，上架体以100mm/min速度向下移动并顶压电缆，电缆被挤压弯曲，且弯曲半径与下带盘一致，直至电缆的两端部完全呈竖向并从两滑轮上压落，即可通过拉力测试机得到所测电缆弯曲力的最大值。
50.借助本发明所述的夹具，可以精确设定并控制电缆的弯曲半径，即使电缆直径变化0.1mm，弯曲半径变化为0.5mm，也可以通过调节盘带的缠绕得到直径与之适配的下盘带，保证测试结果精准。可转动的滑轮可以消除电缆在被压过程中因滑动摩擦带来的测试误差。
51.本实施例在，滑轮9为v形槽轮。采用“v”型槽结构，使电缆嵌入到滑轮中，保证电缆在弯曲过程中的垂直弯曲。上架体1设有竖向导向部，下架体设有与竖向导向部结合的竖向导向槽2
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2。竖向导向部是上架的后侧部，竖向导向槽2
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2是宽度略大于上架体后侧宽度的竖向延伸的长槽。此构造可以保证上架体在向下移动的过程中与下架体之间的相对稳定，令测量竖直更精准。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。