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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。

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