汽车应用中的金属螺栓测试

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汽车应用中的金属螺栓测试

在汽车制造中,金属螺栓被大量用于各种应用——从高强度结构组装到将轻量化部件固定在车辆上。无论何种应用,测试对于确认适用性并确保符合质量标准都至关重要。

大批量生产的质量控制

挑战

螺栓通常以极大的数量生产。测试需要尽快完成,以确保产品能够发货。

我们的解决方案

螺栓测试附件可对大多数标准螺栓、螺钉、螺柱和螺母进行保证载荷测试、轴向和楔形拉伸测试以及锥形脱扣测试。它们与大多数万能材料试验机和拉伸试验机兼容。可用附件包括:螺栓夹具、垫圈、短螺栓适配器、螺母保证载荷试验组件以及夹具减径组件。每个螺栓夹具都有一个键槽,允许操作员快速且正确地装载试样。每个螺栓夹具底部的凹陷圆形区域可确保垫圈紧密贴合(E 系列夹具使用钣金对准装置)。这减少了装载时间和滑移的发生,因为确保了每次测试都有稳固、居中的定位。

Instron bolt holder fixtures gripping a metal bolt for automotive tensile proof testing

短螺栓长度

挑战

每种类型螺栓的长度根据应用的不同可能会有很大差异。许多螺栓非常短,这使得在拉伸测试中夹持它们极具挑战性。典型的螺栓拉伸测试装置使用高强度平面垫圈和螺纹垫圈。这两个组件的厚度通常意味着没有足够的螺栓杆暴露出来进行测试。

我们的解决方案

“帽形”或“哑铃”型附件从螺栓夹具装置中突出,从而可以测试较短长度的螺栓。

Instron short bolt adapter and dumbbell fixture for tensile testing of short length bolts

螺母保证载荷

挑战

除了测试螺栓外,固定在螺栓上的螺母也需要进行测试。这需要将螺母安装在比螺母螺纹强度更高的芯棒上,以确定螺母内螺纹的最大载荷。

我们的解决方案

使用高强度螺母保证载荷组件可以安装到标准螺栓夹具中,从而快速轻松地完成此项测试。

Instron nut proof loading assembly mounted in bolt holder fixtures for automotive nut thread strength testing

测量应变和多步加载

挑战

对于某些测试,可能需要引伸计来准确确定螺栓的屈服强度和刚度。然而,在测试过程中需要取下引伸计,以防止高能失效对仪器造成损坏。为了在确定屈服后执行此操作,测试需要返回到零载荷,然后在取下引伸计后继续测试直至断裂。

我们的解决方案

将 Bluehill® Universal 软件与 TestProfiler 结合使用,可以在测试期间进行复杂的斜率加载。这实现了无缝且自动的切换,在满足标准要求的同时,允许安全地取下引伸计。

Operator reviewing bolt tensile test results and force-displacement curve in Bluehill Universal software on an Instron testing system touchscreen

剪切强度

挑战

在应用中,螺栓经常受到剪切力,这些力可以是单剪切或双剪切。了解螺栓在这些剪切力下的表现对于确保不发生产品故障非常重要。

我们的解决方案

Instron 的 单剪切或双剪切夹具 可以简单地安装到任何万能材料试验机上。双剪切测试是在压缩状态下完成的,针对支撑冲头两侧的夹具进行;而单剪切测试是在拉伸状态下进行的,因为螺栓是穿过夹具安装的。这些测试通常执行到剪切初始屈服为止,进一步的伸长可能会损坏夹具。

Instron single shear fixture mounted in a universal testing machine for automotive bolt shear strength testing

从保证载荷测试和剪切强度到应变测量和螺母保证载荷,Instron 拥有测试系统、附件和软件,可支持汽车生产各个阶段的螺栓测试需求。

联系销售人员,与我们的团队讨论您的应用。

汽车连接应用的高应变率测试


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汽车连接应用的高应变率测试

挑战

焊接和螺栓连接是金属部件连接中广泛使用的技术,而粘合剂作为一种更具成本效益的连接方法也日益受到青睐,它能更好地减少振动噪音并提升车辆美观度。对更轻或更强新型材料的持续需求推动了连接技术的进步,这促进了新材料组合的连接,并对车辆的整体轻量化具有潜在贡献。材料在高应变率条件下表现出不同的行为。因此,通过研究各种应变率下的材料及其相应的连接结构,工程师能够了解新材料和连接技术在碰撞冲击中相对于既有方法的优势,从而验证并改进现有的碰撞模拟。

我们的解决方案

为了适应高应变率冲击下的连接结构研究,Instron 提供了广泛的附件,允许安装各种结构,包括任何偏移安装和定制夹具。Instron VHS 还包括一个高刚性框架,可提供更高的重复性和更高的系统共振,且所有 VHS 系统均标配 T 型槽工作台,方便组件安装,提供了一个可靠、完全集成且使用直观的高应变率测试解决方案。

Instron High Strain Rate VHS Testing System with Fast Jaw Grips

无论您是在评估新的连接技术、验证碰撞模拟,还是比较焊接、螺栓连接和粘合接头在冲击条件下的性能,Instron 都有相应的系统和专业知识来支持您的应用。

联系销售人员,与我们的团队讨论您的高应变率测试需求。

塑料焊缝拉伸测试

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汽车应用中的塑料焊缝拉伸测试

随着越来越多的汽车零部件采用塑料制造,必须进行测试以确保不同的塑料组件能够牢固地结合在一起。从仪表板到油箱盖,从尼龙到聚丙烯的聚合物材料在汽车中随处可见。除了传统的粘合方法外,振动焊接和激光焊接等塑料焊接技术也被用于连接不同的塑料组件。为了确保结合强度足够,可以在产品开发和质量控制阶段进行拉伸测试。

试样夹持

挑战

测试结合材料通常会带来夹持方面的挑战。试样夹持端往往不在一条直线上,这可能会导致偏心加载并产生不准确的结果。

我们的解决方案

Instron 的 螺旋侧动拉伸夹具 以及 5 kN 和 10 kN 气动侧动夹具 可以进行偏移调节,以确保结合区域位于载荷链的中心,并实现轴向加载。这两种类型的夹具都可以配备多种不同的钳口面,适用于几乎任何材料。对于无法使用传统方法夹持的试样,Instron 提供 零部件测试板 和 T 型槽工作台,使操作员能够夹持任何形状和尺寸的试样。

Instron T-slot table with component mounting fixture for tensile testing of plastic welded automotive assemblies

无论您是为新的塑料焊接工艺开发测试方法,还是对粘合塑料组件进行质量控制,Instron 都能提供支持您应用的夹持解决方案和测试系统。

联系销售人员,与我们的团队讨论您的塑料焊缝测试需求。

汽车应用胶粘剂测试

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汽车应用胶粘剂测试

随着轻量化趋势扩大了汽车设计中使用的材料范围,对可靠连接解决方案的需求也随之增长。胶粘连接技术为传统的机械紧固件提供了一种多功能的替代方案——能够连接异种材料,同时改善美观性、降低噪声与振动 (NVH) 并降低制造成本。然而,为了确保在所有运行条件下获得可靠、可重复的结果,精细的鉴定和质量控制至关重要。

胶粘剂动态和静态测试

挑战

随着胶粘剂进入更加严苛的汽车应用领域,了解其在不同环境条件下的静态和疲劳行为的需求日益增长。

可以采用多种技术来测试胶粘接头的机械性能(例如强度和刚度)。测量刚性零件之间胶粘接头的强度通常使用搭接剪切测试。各种形式的剥离测试则用于测量柔性与刚性/柔性零件之间接头的强度。

断裂韧性测试用于探索静态和疲劳载荷下粘合接头中的裂纹扩展。断裂韧性测试的结果可以帮助更好地理解粘合机制和接头失效的原因。

解决方案

英斯特朗的 电子 和 动态 试验机系列非常适合所有类型的胶粘接头测试。提供一系列夹具和装置来评估胶粘剂的强度。搭接剪切试样的测试通常使用以下设备进行:楔形动夹具、螺旋侧动夹具 或 气动夹具。剥离测试夹具包括:游动辊 和 转轮 类型。诸如 登鼓剥离夹具 等专用夹具可用于测试夹层芯材中的胶粘连接。Bluehill® Universal 软件是静态胶粘剂测试的理想选择,可选的胶粘剂应用模块包含许多符合 ASTM、EN 和 ISO 标准的预配置测试方法。

胶粘接头的疲劳测试可以在动态试验机上使用疲劳额定 机械或液压夹具 进行。胶粘剂通常在各种环境条件下进行测试,在这种情况下,可以使用英斯特朗 环境箱。

Instron lap-shear test fixture gripping an adhesive bonded specimen for automotive adhesive joint strength testing

胶粘剂冲击测试

挑战

随着汽车设计的发展,胶粘剂正迅速取代机械紧固件,成为连接许多金属、塑料、橡胶和玻璃的常规解决方案。用于粘合结构框架组件、挡风玻璃和其他部件的特殊配方胶粘剂可以改善美观性、降低噪声与振动 (NVH),并降低制造成本。然而,随着胶粘剂使用的增加,汽车和胶粘剂供应商必须开发新的测试协议,以确保在所有可能的现场条件下粘合的结构完整性。碰撞中的冲击力可能会导致车架或挡风玻璃的粘合区域失效,从而对车内乘客造成严重伤害。

解决方案

汽车和胶粘剂供应商通常使用 ISO 11343 楔形剥离冲击测试方法来比较各种产品和工艺变量对冲击性能的相对影响。英斯特朗开发了基于 ISO 11343 的标准及定制测试配置。包括用于冲击粘合到汽车车架部件上的挡风玻璃试样的独特支撑夹具和冲击头布置。配合英斯特朗恒温箱,该冲击系统可使研发机构能够尝试不同的材料成分、固化条件和温度,以优化产品性能并符合政府法规。

Instron ISO 11343 wedge-peel impact test fixture for automotive adhesive bond impact strength testing

无论您是在鉴定新的胶粘剂配方、为结构粘合应用开发测试协议,还是确保符合 ASTM、EN 或 ISO 标准,英斯特朗都拥有支持您应用的测试系统、夹具和软件。

联系销售人员 以与我们的团队讨论您的胶粘剂测试需求。