CN115255509B - 一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置，包括：支撑座，用于放置薄板；切割部，设置在支撑座上，切割部包括沿薄板的宽度方向延伸的片状电极，片状电极可升降地设置，以切割薄板，片状电极相对于薄板倾斜设置且倾斜角度可调；第一装夹部和第二装夹部，薄板沿长度方向的两端分别为第一夹紧端和第二夹紧端，第一装夹部相对第二装夹部靠近切割部，第一装夹部设置在支撑座上，以夹紧或放松第一夹紧端，第二装夹部设置在支撑座和/或切割部上，以夹紧或放松第二夹紧端；在片状电极切割薄板的状态下，第一装夹部和第二装夹部分别夹紧第一夹紧端和第二夹紧端。采用该方案，能够解决现有技术中无法快速定量测试薄板内部残余应力的问题。

Description

一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置

技术领域

本发明涉及薄板残余应力表征技术领域，具体而言，涉及一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置。

背景技术

由于薄板内部残余应力的存在，后续加工过程中残余应力释放引起的变形是非常常见的问题，如2024飞机蒙皮的化铣变形、芯片封装材料用铜板带蚀刻变形等。薄板厚度薄，刚度小，低应力也会产生大变形，进而使得薄板加工的零部件变形超过装配精度，导致报废的增加。

目前缺乏薄板内部残余应力定量表征方法和装备，难以有效控制薄板残余应力水平和分布，难以提高薄板产品的尺寸合格率。现有技术中存在一种薄板切割装置，其通过片状电极对薄板进行多次切割，在切割过程中只对薄板的其中一端进行固定，另一端可活动的设置，以便于观察薄板的弯曲情况，但仅夹紧薄板一端对薄板进行切割时，薄板存在的弯曲趋势易使得切割受阻或出现切割误差，同时，需要多次切割以获得不同深度下的薄板的残余应力分布，在相邻两次切割时，由于薄板的弯曲导致二次切割难度变大，使得装置整体的切割过程较慢，因此，现有的薄板切割装置存在无法快速定量测试薄板内部残余应力的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置，以解决现有技术中的无法快速定量测试薄板内部残余应力的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置，包括：支撑座，支撑座用于放置薄板；切割部，切割部设置在支撑座上，切割部包括沿薄板的宽度方向延伸的片状电极，片状电极可升降地设置，以切割薄板，其中，片状电极相对于薄板倾斜设置且倾斜角度可调；第一装夹部和第二装夹部，薄板沿长度方向的两端分别为第一夹紧端和第二夹紧端，第一装夹部相对第二装夹部靠近切割部，第一装夹部设置在支撑座上，以夹紧或放松第一夹紧端，第二装夹部设置在支撑座和/或切割部上，以夹紧或放松第二夹紧端；其中，在片状电极切割薄板的状态下，第一装夹部和第二装夹部分别夹紧第一夹紧端和第二夹紧端。

进一步地，支撑座具有用于放置薄板的放置腔，第一装夹部包括台阶结构和第一压紧部，台阶结构位于放置腔底部，以对第一夹紧端的底部进行支撑，第一压紧部设置在台阶结构上，第一压紧部的一部分可升降地设置，以压紧或放松第一夹紧端的上方。

进一步地，台阶结构包括沿薄板的长度方向延伸的第一台阶和第二台阶，第一台阶设置在放置腔的底面上并和放置腔靠近切割部一侧的侧壁连接，第二台阶设置在第一台阶上并和放置腔靠近切割部一侧的侧壁连接，第二台阶位于第一台阶靠近切割部的一侧，第一装夹部设置在第二台阶上并凸出第二台阶，在片状电极切割薄板的状态下，第一夹紧端被夹紧在第一装夹部凸出第二台阶的部分和第一台阶的顶面之间的区域内。

进一步地，第一压紧部包括第一固定块、楔形块和压紧螺杆，第一固定块设置在第二台阶上并突出第二台阶，楔形块可升降地设置在第一固定块和第一台阶的顶面之间的区域内，压紧螺杆穿过第一固定块并和楔形块抵接，压紧螺杆和第一固定块螺纹连接，以压紧或放松楔形块，楔形块用于压紧第一夹紧端的上部。

进一步地，支撑座具有用于放置薄板的放置腔，薄板切割装置还包括保护罩，保护罩和支撑座连接，切割部部分设置在保护罩内，第二装夹部包括支撑组件和第二压紧部，第二压紧部位于薄板的上侧并可升降地设置在保护罩上，支撑组件位于薄板的下侧并可升降地设置在放置腔内，在片状电极切割薄板的状态下，第一夹紧端被夹紧在支撑组件和第二压紧部之间的区域内。

进一步地，支撑组件包括第二固定块、支撑板和调节螺杆，第二固定块设置在支撑座上，支撑板可升降地设置在放置腔内并和第二固定块限位配合，支撑板和放置腔的内壁、第一装夹部限位配合，调节螺杆穿过第二固定块并和支撑板螺纹连接，以控制支撑板支撑第二夹紧端的底部。

进一步地，第二压紧部包括升降罩，保护罩具有限位导轨，升降罩沿限位导轨可升降地设置，在片状电极切割薄板的状态下，切割部位于保护罩和升降罩形成的腔体内，升降罩和第二夹紧端上方抵接并和支撑板夹紧第二夹紧端。

进一步地，切割部还包括升降部和调节部，升降部设置在支撑座上，调节部设置在升降部上，升降部部分可升降地设置，以驱动调节部升降，片状电极设置在调节部上，调节部用于调节片状电极的倾斜角度。

进一步地，升降部包括升降导轨和升降滑块，升降导轨设置在支撑座上，升降滑块可升降地设置在升降导轨上，调节部设置在升降滑块上。

进一步地，调节部包括电极固定座和电极活动座，电极活动座设置在电极固定座上，片状电极的两端分别和电极固定座、电极活动座连接，电极活动座和电极固定座的相对位置可调，以调节片状电极的倾斜角度。

进一步地，电极固定座包括相互连接的第一座体和第二座体，电极活动座包括第三座体、调节螺栓和螺纹块，第一座体设置在升降部上，第二座体设置在第一座体背离升降部的一侧的下方，螺纹块具有内螺纹孔，螺纹块设置在第一座体或第二座体内，第三座体和调节螺栓固定连接，调节螺栓穿过第二座体或第一座体并和其中的螺纹块螺纹连接，以调节第三座体的升降，第三座体设置在第二座体朝向薄板的一侧，片状电极的两端分别和第二座体、第三座体铰接。

进一步地，第一座体的延伸方向和薄板的长度方向平行，第二座体包括相互垂直的第一杆体和第二杆体，第一杆体平行于薄板的宽度方向设置，第一杆体沿薄板宽度方向上的长度大于第一座体的长度，第二杆体竖直设置在第一杆体的一端，第一杆体的另一端内具有微调槽，螺纹块设置在微调槽内，螺纹块的外周面和微调槽的开口相切，调节螺栓穿过第二座体并和螺纹块螺纹连接，第三座体和第二杆体均位于第一杆体背离第一座体的一侧。

进一步地，薄板切割装置还包括变形采集部，变形采集部设置在支撑座的一端，变形采集部部分可移动地设置，以采集第二夹紧端的薄板的变形情况。

进一步地，变形采集部包括壳体、驱动螺杆和采集组件，采集组件设置在支撑座靠近第二夹紧端的一侧，采集组件和壳体、支撑座均限位配合，且采集组件避让第二装夹部设置，壳体内具有沿薄板的宽度方向延伸的导向槽，驱动螺杆可转动地穿设在导向槽内，采集组件位于导向槽内的部分和驱动螺杆螺纹连接，以调节采集组件在薄板宽度方向上的采集位置。

应用本发明的技术方案，提供了一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置，包括：支撑座，支撑座用于放置薄板；切割部，切割部设置在支撑座上，切割部包括沿薄板的宽度方向延伸的片状电极，片状电极可升降地设置，以切割薄板，其中，片状电极相对于薄板倾斜设置且倾斜角度可调；第一装夹部和第二装夹部，薄板沿长度方向的两端分别为第一夹紧端和第二夹紧端，第一装夹部相对第二装夹部靠近切割部，第一装夹部设置在支撑座上，以夹紧或放松第一夹紧端，第二装夹部设置在支撑座和/或切割部上，以夹紧或放松第二夹紧端；其中，在片状电极切割薄板的状态下，第一装夹部和第二装夹部分别夹紧第一夹紧端和第二夹紧端。采用该方案，在对薄板进行切割前，先通过第一装夹部、第二装夹部分别对薄板的第一夹紧端、第二夹紧端进行夹紧，待薄板固定后，切割部的片状电极下降并对薄板进行切割，其中，片状电极的倾斜角度可调，以实现片状电极一次切割后对薄板沿宽度方向上不同切割深度的调节，接着解除第一装夹部对第一夹紧端的夹紧，通过薄板在切割后的弯曲状态和参数计算残余应力的分布，以达到快速定量测试薄板内部残余应力。这样设置，通过第一装夹部、第二装夹部对薄板两端的夹紧，避免了现有技术中仅夹紧薄板一端对薄板进行切割时，薄板有弯曲趋势使得切割受阻或出现切割误差的情况，保证薄板切割装置对薄板切割的可靠性，进一步地，通过对片状电极的倾斜角度的调节，实现了薄板切割装置对薄板沿宽度方向不同深度的一次切割，便于根据薄板的弯曲情况和弯曲参数得到内部残余应力的分布情况，实现对薄板内部残余应力的快速定量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置的结构示意图；

图2示出了图1的薄板切割装置中第二压紧部上升后的结构示意图；

图3示出了图1的薄板切割装置除第二压紧部和保护罩之外的结构示意图；

图4示出了图1的剖视图；

图5示出了图1的俯视图；

图6示出了图5的B-B剖视图；

图7示出了图5的A-A剖视图；

图8示出了图1的薄板切割装置中切割部的部分结构示意图；

图9示出了图8的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支撑座；11、放置腔；20、切割部；21、片状电极；22、升降导轨；23、升降滑块；24、调节部；241、第一座体；242、第二座体；2421、第一杆体；2422、第二杆体；243、第三座体；244、调节螺栓；245、螺纹块；25、驱动电机；30、第一装夹部；31、台阶结构；311、第一台阶；312、第二台阶；32、第一压紧部；321、第一固定块；322、楔形块；323、压紧螺杆；40、第二装夹部；41、支撑组件；411、第二固定块；412、支撑板；413、调节螺杆；42、第二压紧部；421、升降罩；422、观测窗；50、变形采集部；51、壳体；52、驱动螺杆；53、采集组件；60、薄板；61、第一夹紧端；62、第二夹紧端；70、保护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1至图9所示，本发明的实施例提供了一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置，包括：支撑座10，支撑座10用于放置薄板60；切割部20，切割部20设置在支撑座10上，切割部20包括沿薄板60的宽度方向延伸的片状电极21，片状电极21可升降地设置，以切割薄板60，其中，片状电极21相对于薄板60倾斜设置且倾斜角度可调；第一装夹部30和第二装夹部40，薄板60沿长度方向的两端分别为第一夹紧端61和第二夹紧端62，第一装夹部相对第二装夹部靠近切割部，第一装夹部30设置在支撑座10上，以夹紧或放松第一夹紧端61，第二装夹部40设置在支撑座10和/或切割部20上，以夹紧或放松第二夹紧端62；其中，在片状电极21切割薄板60的状态下，第一装夹部30和第二装夹部40分别夹紧第一夹紧端61和第二夹紧端62。

在本实施例中，在对薄板60进行切割前，先通过第一装夹部30、第二装夹部40分别对薄板60的第一夹紧端61、第二夹紧端62进行夹紧，待薄板60固定后，切割部20的片状电极21下降并对薄板60进行切割，其中，片状电极21的倾斜角度可调，以实现片状电极21一次切割后对薄板60沿宽度方向上不同切割深度的调节，接着解除第一装夹部30对第一夹紧端61的夹紧，通过薄板60在切割后的弯曲状态和参数计算残余应力的分布，以达到快速定量测试薄板60内部残余应力。这样设置，通过第一装夹部30、第二装夹部40对薄板60两端的夹紧，避免了现有技术中仅夹紧薄板60一端对薄板60进行切割时，薄板60有弯曲趋势使得切割受阻或出现切割误差的情况，保证薄板60切割装置对薄板60切割的可靠性，进一步地，通过对片状电极21的倾斜角度的调节，实现了薄板60切割装置对薄板60沿宽度方向不同深度的一次切割，便于根据薄板60的弯曲情况和弯曲参数得到内部残余应力的分布情况，实现对薄板60内部残余应力的快速表征。

如图3和图7所示，支撑座10具有用于放置薄板60的放置腔11，第一装夹部30包括台阶结构31和第一压紧部32，台阶结构31位于放置腔11底部，以对第一夹紧端61的底部进行支撑，第一压紧部32设置在台阶结构31上，第一压紧部32的一部分可升降地设置，以压紧或放松第一夹紧端61的上方。这样设置，便于台阶结构31的加工，保证台阶结构31对薄板60底部支撑的可靠性。

具体地，台阶结构31包括沿薄板60的长度方向延伸的第一台阶311和第二台阶312，第一台阶311设置在放置腔11的底面上并和放置腔11靠近切割部20一侧的侧壁连接，第二台阶312设置在第一台阶311上并和放置腔11靠近切割部20一侧的侧壁连接，第二台阶312位于第一台阶311靠近切割部20的一侧，第一装夹部30设置在第二台阶312上并凸出第二台阶312，在片状电极21切割薄板60的状态下，第一夹紧端61被夹紧在第一装夹部30凸出第二台阶312的部分和第一台阶311的顶面之间的区域内。

在本实施例中，薄板60部分设置在第一台阶311上并和第二台阶312的侧壁抵接，通过第一台阶311实现对第一夹紧端61底部的支撑，通过第二台阶312实现了对薄板60放置位置的定位，避免薄板60放置位置不准确导致切割位置不理想、应力表征有误的情况。进一步地，第一装夹部30设置在第二台阶312上并凸出第二台阶312设置，便于实现对第一夹紧端61上端夹紧的同时，保证了第二台阶312对第一装夹部30的支撑和定位，提高了第一装夹部30的可靠性。

进一步地，第一压紧部32包括第一固定块321、楔形块322和压紧螺杆323，第一固定块321设置在第二台阶312上并突出第二台阶312，楔形块322可升降地设置在第一固定块321和第一台阶311的顶面之间的区域内，压紧螺杆323穿过第一固定块321并和楔形块322抵接，压紧螺杆323和第一固定块321螺纹连接，以压紧或放松楔形块322，楔形块322用于压紧第一夹紧端61的上部。

在本实施例中，通过转动压紧螺杆323实现对楔形块322的压紧，进而实现对第一夹紧端61的压紧，具体地，楔形块322朝向第二台阶312的一端和第二台阶312的侧壁限位配合，楔形块322沿薄板60宽度方向上的两端均和放置腔11的内壁限位配合，楔形块322背离第二台阶312的一端相对于竖直面倾斜。初始状态下，楔形块322位于第一台阶311上并和第二台阶312抵接、和放置腔11限位配合，薄板60在沿第一台阶311的长度方向安装到第一台阶311上时，第一夹紧端61和楔形块322的斜面抵接，随着薄板60的装入，楔形块322逐渐上升，直至第一夹紧端61和第二台阶312的侧壁抵接，此时楔形块322位于薄板60上，之后通过转动压紧螺杆323，使得压紧螺杆323深入并和楔形块322抵接并压紧楔形块322，实现楔形块322、第一台阶311对第一夹紧端61的夹紧。这样设置，通过楔形块322增大了对第一夹紧端61的压紧面积，同时避免了压紧螺杆323直接压紧薄板60导致薄板60受力过于集中易受损的情况，保证了第一装夹部30对第一夹紧端61夹紧的可靠性。

具体地，第一固定块321卡接在支撑座10内，第一固定块321和放置腔11或支撑座10的内壁限位配合并和第二台阶312通过固定螺栓固定连接，压紧螺杆323为两个，两个压紧螺杆323沿第一固定块321的宽度方向间隔并压紧或放松楔形块322沿其宽度方向上的两端，保证夹紧力在楔形块322上的均匀分布，提高夹紧的可靠性。

如图2和图4所示，支撑座10具有用于放置薄板60的放置腔11，薄板切割装置还包括保护罩70，保护罩70和支撑座10连接，切割部20部分设置在保护罩70内，第二装夹部40包括支撑组件41和第二压紧部42，第二压紧部42位于薄板60的上侧并可升降地设置在保护罩70上，支撑组件41位于薄板60的下侧并可升降地设置在放置腔11内，在片状电极21切割薄板60的状态下，第一夹紧端61被夹紧在支撑组件41和第二压紧部42之间的区域内。

在本实施例中，通过保护罩70实现对切割部20的保护，避免切割部20受环境因素影响而失效的情况，通过支撑组件41和第二压紧部42的升降实现对第二夹紧端62的压紧，保证压紧的可靠性。

如图3至图7所示，支撑组件41包括第二固定块411、支撑板412和调节螺杆413，第二固定块411设置在支撑座10上，支撑板412可升降地设置在放置腔11内并和第二固定块411限位配合，支撑板412和放置腔11的内壁、第一装夹部30限位配合，调节螺杆413穿过第二固定块411并和支撑板412螺纹连接，以控制支撑板412支撑第二夹紧端62的底部。

在本实施例中，通过支撑板412增大了对第二夹紧端62底面的支撑面积，保证支撑的可靠性。可选地，第二固定块411和调节螺杆413均为两个，两个第二固定块411和两个调节螺杆413一一对应地设置在支撑座10沿薄板60宽度方向上的两侧，具体地，放置腔11沿薄板60宽度方向上的两个侧壁上均设置有对称的放置槽，放置槽包括上槽和下槽，上槽的尺寸大于下槽的尺寸，一个第二固定块411设置在一侧的上槽内并通过固定螺栓和该侧上槽、下槽之间形成的台阶固定连接，支撑板412包括板体和凸耳，凸耳的形状和下槽的截面形状匹配，两个凸耳分别设置在两侧的下槽内并和下槽限位配合，板体设置在放置腔11内并和放置腔的内壁、第一装夹部30内的第一台阶311的侧壁限位配合，凸耳具有螺纹孔，两个调节螺杆413分别穿过两侧的第二固定块411并深入两侧的下槽内和下槽内的两个凸耳螺纹连接，通过转动两个调节螺杆413即可实现对支撑板412的升降，进而实现支撑板412对第二夹紧端62底部的支撑。这样设置，通过设置两组第二固定块411和调节螺杆413保证对支撑板412调节的可靠性，避免支撑板412在一组第二固定块411和调节螺杆413的驱动下不稳定且易发生偏斜、卡死的情况，提高了支撑组件41对第二夹紧端62支撑的可靠性。

具体地，第二压紧部42包括升降罩421，保护罩70具有限位导轨，升降罩421沿限位导轨可升降地设置，在片状电极21切割薄板60的状态下，切割部20位于保护罩70和升降罩421形成的腔体内，升降罩421和第二夹紧端62上方抵接并和支撑板412夹紧第二夹紧端62。这样设置，通过限位导轨实现对升降罩421升降的导向，避免升降罩421在升降过程中出现偏移导致卡死或夹紧位置不准确的情况，保证升降罩421对第二夹紧端62夹紧的可靠性。

可选地，第二压紧部42还包括观测窗422，观测窗422设置在升降罩421上，升降罩421和/或观测窗422与第二夹紧端62的上方可分离地抵接。

进一步地，切割部20还包括升降部和调节部24，升降部设置在支撑座10上，调节部24设置在升降部上，升降部部分可升降地设置，以驱动调节部24升降，片状电极21设置在调节部24上，调节部24用于调节片状电极21的倾斜角度。这样设置，通过升降部实现对调节部24以及设置在调节部24上的片状电极21的升降的控制，保证片状电极21对薄板60切割的可靠性。通过调节部24实现对片状电极21倾斜角度的调节，实现了薄板60切割装置对薄板60沿宽度方向不同深度的一次切割，便于根据薄板60的弯曲情况和弯曲参数得到内部残余应力的分布情况，实现对薄板60内部残余应力的快表征。

具体地，升降部包括升降导轨22和升降滑块23，升降导轨22设置在支撑座10上，升降滑块23可升降地设置在升降导轨22上，调节部24设置在升降滑块23上。

在本实施例中，通过升降导轨22对升降滑块23的滑动进行导向，避免升降部对调节部24的升降控制出现偏差导致装置失效或切割位置有误的情况，保证薄板切割装置的可靠性。可选地，升降部包括升降座和驱动电机，升降导轨22和驱动电机均设置在升降座上，驱动电机和升降滑块23驱动连接，以驱动升降滑块23的升降。

如图3、图8和图9所示，调节部24包括电极固定座和电极活动座，电极活动座设置在电极固定座上，片状电极21的两端分别和电极固定座、电极活动座连接，电极活动座和电极固定座的相对位置可调，以调节片状电极21的倾斜角度。这样设置，通过调节电极活动座和电极固定座的相对位置实现对片状电极21倾斜角度的调节，调节方式简单可靠。具体地，调节方式不限于本实施例中的调节方式。

如图8和图9所示，电极固定座包括相互连接的第一座体241和第二座体242，电极活动座包括第三座体243、调节螺栓244和螺纹块245，第一座体241设置在升降部上，第二座体242设置在第一座体241背离升降部的一侧的下方，螺纹块245具有内螺纹孔，螺纹块245设置在第一座体241或第二座体242内，第三座体243和调节螺栓244固定连接，调节螺栓244穿过第二座体242或第一座体241并和其中的螺纹块245螺纹连接，以调节第三座体243的升降，第三座体243设置在第二座体242朝向薄板60的一侧，片状电极21的两端分别和第二座体242、第三座体243铰接。这样设置，通过转动调节螺栓244即可实现对第三座体243在高度方向上位置的调节，使得片状电极21的两个连接位置在高度方向上间隔，进而实现对片状电极21倾斜角度的调节，调节方式简单可靠。具体地，片状电极21倾斜后的高度差即薄板60的厚度。

具体地，第一座体241的延伸方向和薄板60的长度方向平行，第二座体242包括相互垂直的第一杆体2421和第二杆体2422，第一杆体2421平行于薄板60的宽度方向设置，第一杆体2421沿薄板60宽度方向上的长度大于第一座体241的长度，第二杆体2422竖直设置在第一杆体2421的一端，第一杆体2421的另一端内具有微调槽，螺纹块245设置在微调槽内，螺纹块245的外周面和微调槽的开口相切，调节螺栓244穿过第二座体242并和螺纹块245螺纹连接，第三座体243和第二杆体2422均位于第一杆体2421背离第一座体241的一侧。这样设置，螺纹块245的外周面和微调槽的开口相切，工作人员可直接转动螺纹块245实现对调节螺栓244的转动控制，避免了工作人员需要工具辅助来调节调节螺栓244的情况，降低调节难度。具体地，第一杆体2421的高度和第三座体243的高度相同。

如图1至图3所示，薄板切割装置还包括变形采集部50，变形采集部50设置在支撑座10的一端，变形采集部50部分可移动地设置，以采集第二夹紧端62的薄板60的变形情况。

在本实施例中，在对薄板60切割完成且解除对第一夹紧端61的约束后，薄板60会弯曲翘起，通过变形采集部50实现对该翘起情况和翘起数据的采集，以便于根据薄板60的弯曲情况和弯曲参数得到内部残余应力的分布情况，实现对薄板60内部残余应力的快速表征。

具体地，变形采集部50包括壳体51、驱动螺杆52和采集组件53，采集组件53设置在支撑座10靠近第二夹紧端62的一侧，采集组件53和壳体51、支撑座10均限位配合，且采集组件53避让第二装夹部40设置，壳体51内具有沿薄板60的宽度方向延伸的导向槽，驱动螺杆52可转动地穿设在导向槽内，采集组件53位于导向槽内的部分和驱动螺杆52螺纹连接，以调节采集组件53在薄板60宽度方向上的采集位置。

在本实施例中，通过驱动螺杆52转动带动采集组件53沿薄板60的宽度方向运动，并采集薄板60的翘起情况和翘起参数，以便于根据薄板60的弯曲情况和弯曲参数得到内部残余应力的分布情况。具体地，壳体51包括外壳和座壳，座壳设置在支撑座10的一端并和支撑座10固定连接，座壳为U型壳，驱动螺杆52穿过座壳的两个竖板，采集组件53包括滑动块、Z型板直角板和采集器，滑动块可滑动地设置在座壳内，驱动螺杆52和滑动块驱动连接并驱动滑动块滑动，Z型直角板设置在滑动块上，Z型直角板的竖板和支撑座10的外壁限位配合，Z型直角板的上横板位于支撑座10上方，采集器设置在上横板下并和支撑座10的顶面间隔，外壳包覆在座壳上，Z型直角板的下横板的上表面和外壳限位配合，外壳上具有避让Z型直角板竖板滑动的避让槽。这样设置，保证变形采集部50的稳定性以及对薄板60变形量采集的可靠性。

本实施例提供的一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置的测试方法如下：

1、取沿宽度方向上具有多个相同翅片的薄板，翅片的延伸方向平行于薄板的长度方向，翅片的长度小于薄板的宽度且具有相对设置的固定端和活动端；

2、将薄板放入放置腔，活动端位于固定端背离切割部的一侧，薄板具有活动端的一侧为第一夹紧端，薄板相对于固定端背离活动端的一端为第二夹紧端，第一装夹部和第二装夹部分别夹紧第一夹紧端和第二夹紧端；

3、调节片状电极的倾斜角度，使得片状电极倾斜后的两端的切割高度等于薄板的厚度，片状电极对准多个翅片的固定端并在升降部的驱动下向下进行切割，切割深度的渐变情况如图6所示，之后切割部复位；

4、去除第一装夹部对第一夹紧端的约束，每个翅片均出现不同程度的翘起或弯曲，通过变形采集部实现对各个翅片弯曲参数的采集，计算出每个翅片在不同深度位置的残余应力，进而得到残余应力在薄板厚度方向上的分布。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种用于表征薄板内部残余应力的薄板切割装置，其特征在于，包括：

支撑座（10），所述支撑座（10）用于放置薄板（60）；

切割部（20），所述切割部（20）设置在所述支撑座（10）上，所述切割部（20）包括沿所述薄板（60）的宽度方向延伸的片状电极（21），所述片状电极（21）可升降地设置，以切割所述薄板（60），其中，所述片状电极（21）相对于所述薄板（60）倾斜设置且倾斜角度可调；

第一装夹部（30）和第二装夹部（40），所述薄板（60）沿长度方向的两端分别为第一夹紧端（61）和第二夹紧端（62），所述第一装夹部相对所述第二装夹部靠近所述切割部，所述第一装夹部（30）设置在所述支撑座（10）上，以夹紧或放松所述第一夹紧端（61），所述第二装夹部（40）设置在所述支撑座（10）和/或所述切割部（20）上，以夹紧或放松所述第二夹紧端（62）；其中，在所述片状电极（21）切割所述薄板（60）的状态下，所述第一装夹部（30）和所述第二装夹部（40）分别夹紧所述第一夹紧端（61）和所述第二夹紧端（62）；

所述薄板切割装置采用以下方法测试薄板内部残余应力：

（1）取沿宽度方向上具有多个相同翅片的所述薄板（60），所述翅片的延伸方向平行于所述薄板（60）的长度方向，所述翅片的长度小于所述薄板（60）的宽度且具有相对设置的固定端和活动端；

（2）将所述薄板（60）放入支撑座（10），所述活动端位于所述固定端背离所述切割部（20）的一侧，所述薄板（60）具有所述活动端的一侧为所述第一夹紧端（61），所述薄板（60）相对于所述固定端背离所述活动端的一端为所述第二夹紧端（62），所述第一装夹部（30）和所述第二装夹部（40）分别夹紧所述第一夹紧端（61）和所述第二夹紧端（62）；

（3）调节所述片状电极（21）的倾斜角度，使得所述片状电极（21）倾斜后的两端的切割高度等于所述薄板（60）的厚度，所述片状电极（21）对准多个所述翅片的固定端并在所述切割部（20）的升降部的驱动下向下进行切割，切割深度渐变，之后所述切割部（20）复位；

（4）去除所述第一装夹部（30）对所述第一夹紧端（61）的约束，每个所述翅片均出现不同程度的翘起或弯曲，通过变形采集部实现对各个所述翅片弯曲参数的采集，计算出每个所述翅片在不同深度位置的残余应力，进而得到残余应力在所述薄板（60）厚度方向上的分布。

2.根据权利要求1所述的薄板切割装置，其特征在于，所述支撑座（10）具有用于放置所述薄板（60）的放置腔（11），所述第一装夹部（30）包括台阶结构（31）和第一压紧部（32），所述台阶结构（31）位于所述放置腔（11）底部，以对所述第一夹紧端（61）的底部进行支撑，所述第一压紧部（32）设置在所述台阶结构（31）上，所述第一压紧部（32）的一部分可升降地设置，以压紧或放松所述第一夹紧端（61）的上方。

3.根据权利要求2所述的薄板切割装置，其特征在于，所述台阶结构（31）包括沿所述薄板（60）的长度方向延伸的第一台阶（311）和第二台阶（312），所述第一台阶（311）设置在所述放置腔（11）的底面上并和所述放置腔（11）靠近所述切割部（20）一侧的侧壁连接，所述第二台阶（312）设置在所述第一台阶（311）上并和所述放置腔（11）靠近所述切割部（20）一侧的侧壁连接，所述第二台阶（312）位于所述第一台阶（311）靠近所述切割部（20）的一侧，所述第一装夹部（30）设置在所述第二台阶（312）上并凸出所述第二台阶（312），在所述片状电极（21）切割所述薄板（60）的状态下，所述第一夹紧端（61）被夹紧在所述第一装夹部（30）凸出所述第二台阶（312）的部分和所述第一台阶（311）的顶面之间的区域内。

4.根据权利要求3所述的薄板切割装置，其特征在于，所述第一压紧部（32）包括第一固定块（321）、楔形块（322）和压紧螺杆（323），所述第一固定块（321）设置在所述第二台阶（312）上并突出所述第二台阶（312），所述楔形块（322）可升降地设置在所述第一固定块（321）和所述第一台阶（311）的顶面之间的区域内，所述压紧螺杆（323）穿过所述第一固定块（321）并和所述楔形块（322）抵接，所述压紧螺杆（323）和所述第一固定块（321）螺纹连接，以压紧或放松所述楔形块（322），所述楔形块（322）用于压紧所述第一夹紧端（61）的上部。

5.根据权利要求1所述的薄板切割装置，其特征在于，所述支撑座（10）具有用于放置所述薄板（60）的放置腔（11），所述薄板切割装置还包括保护罩（70），所述保护罩（70）和所述支撑座（10）连接，所述切割部（20）部分设置在所述保护罩（70）内，所述第二装夹部（40）包括支撑组件（41）和第二压紧部（42），所述第二压紧部（42）位于所述薄板（60）的上侧并可升降地设置在所述保护罩（70）上，所述支撑组件（41）位于所述薄板（60）的下侧并可升降地设置在所述放置腔（11）内，在所述片状电极（21）切割所述薄板（60）的状态下，所述第一夹紧端（61）被夹紧在所述支撑组件（41）和所述第二压紧部（42）之间的区域内。

6.根据权利要求5所述的薄板切割装置，其特征在于，所述支撑组件（41）包括第二固定块（411）、支撑板（412）和调节螺杆（413），所述第二固定块（411）设置在所述支撑座（10）上，所述支撑板（412）可升降地设置在所述放置腔（11）内并和所述第二固定块（411）限位配合，所述支撑板（412）和所述放置腔（11）的内壁、所述第一装夹部（30）限位配合，所述调节螺杆（413）穿过所述第二固定块（411）并和所述支撑板（412）螺纹连接，以控制所述支撑板（412）支撑所述第二夹紧端（62）的底部。

7.根据权利要求6所述的薄板切割装置，其特征在于，所述第二压紧部（42）包括升降罩（421），所述保护罩（70）具有限位导轨，所述升降罩（421）沿所述限位导轨可升降地设置，在所述片状电极（21）切割所述薄板（60）的状态下，所述切割部（20）位于所述保护罩（70）和所述升降罩（421）形成的腔体内，所述升降罩（421）和所述第二夹紧端（62）上方抵接并和所述支撑板（412）夹紧所述第二夹紧端（62）。

8.根据权利要求1所述的薄板切割装置，其特征在于，所述切割部（20）还包括升降部和调节部（24），所述升降部设置在所述支撑座（10）上，所述调节部（24）设置在所述升降部上，所述升降部部分可升降地设置，以驱动所述调节部（24）升降，所述片状电极（21）设置在所述调节部（24）上，所述调节部（24）用于调节所述片状电极（21）的倾斜角度。

9.根据权利要求8所述的薄板切割装置，其特征在于，所述升降部包括升降导轨（22）和升降滑块（23），所述升降导轨（22）设置在所述支撑座（10）上，所述升降滑块（23）可升降地设置在所述升降导轨（22）上，所述调节部（24）设置在所述升降滑块（23）上。

10.根据权利要求8所述的薄板切割装置，其特征在于，所述调节部（24）包括电极固定座和电极活动座，所述电极活动座设置在所述电极固定座上，所述片状电极（21）的两端分别和所述电极固定座、所述电极活动座连接，所述电极活动座和所述电极固定座的相对位置可调，以调节所述片状电极（21）的倾斜角度。

11.根据权利要求10所述的薄板切割装置，其特征在于，所述电极固定座包括相互连接的第一座体（241）和第二座体（242），所述电极活动座包括第三座体（243）、调节螺栓（244）和螺纹块（245），所述第一座体（241）设置在所述升降部上，所述第二座体（242）设置在所述第一座体（241）背离所述升降部的一侧的下方，所述螺纹块（245）具有内螺纹孔，所述螺纹块（245）设置在所述第一座体（241）或所述第二座体（242）内，所述第三座体（243）和所述调节螺栓（244）固定连接，所述调节螺栓（244）穿过所述第二座体（242）或所述第一座体（241）并和其中的所述螺纹块（245）螺纹连接，以调节所述第三座体（243）的升降，所述第三座体（243）设置在第二座体（242）朝向所述薄板（60）的一侧，所述片状电极（21）的两端分别和所述第二座体（242）、所述第三座体（243）铰接。

12.根据权利要求11所述的薄板切割装置，其特征在于，所述第一座体（241）的延伸方向和所述薄板（60）的长度方向平行，所述第二座体（242）包括相互垂直的第一杆体（2421）和第二杆体（2422），所述第一杆体（2421）平行于所述薄板（60）的宽度方向设置，所述第一杆体（2421）沿所述薄板（60）宽度方向上的长度大于所述第一座体（241）的长度，所述第二杆体（2422）竖直设置在所述第一杆体（2421）的一端，所述第一杆体（2421）的另一端内具有微调槽，所述螺纹块（245）设置在所述微调槽内，所述螺纹块（245）的外周面和所述微调槽的开口相切，所述调节螺栓（244）穿过所述第二座体（242）并和所述螺纹块（245）螺纹连接，所述第三座体（243）和所述第二杆体（2422）均位于所述第一杆体（2421）背离所述第一座体（241）的一侧。

13.根据权利要求1所述的薄板切割装置，其特征在于，所述薄板切割装置还包括变形采集部（50），所述变形采集部（50）设置在所述支撑座（10）的一端，所述变形采集部（50）部分可移动地设置，以采集所述第二夹紧端（62）的薄板（60）的变形情况。

14.根据权利要求13所述的薄板切割装置，其特征在于，所述变形采集部（50）包括壳体（51）、驱动螺杆（52）和采集组件（53），所述采集组件（53）设置在所述支撑座（10）靠近所述第二夹紧端（62）的一侧，所述采集组件（53）和所述壳体（51）、所述支撑座（10）均限位配合，且所述采集组件（53）避让所述第二装夹部（40）设置，所述壳体（51）内具有沿所述薄板（60）的宽度方向延伸的导向槽，所述驱动螺杆（52）可转动地穿设在所述导向槽内，所述采集组件（53）位于所述导向槽内的部分和所述驱动螺杆（52）螺纹连接，以调节所述采集组件（53）在所述薄板（60）宽度方向上的采集位置。

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