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《金屬氟塑料襯套精準(zhǔn)成形工藝研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、金屬氟塑料襯套精準(zhǔn)成形工藝研究 摘要：金屬氟塑料襯套具有極高承載和超長壽命的特點，在飛機的關(guān)鍵潤滑部位廣泛使用，尺寸精度要求極高，成形工藝過程復(fù)雜。本文針對某型飛機平尾金屬氟塑料襯套尺寸大、精度高、成形困難等問題，通過工藝分析影響襯套成形質(zhì)量的主要因素，制定改進工藝方案，設(shè)計了帶有五級校形結(jié)構(gòu)的校正模進行襯套成形，并通過試驗得到了模具的回彈量值、襯套展開尺寸等工藝參數(shù)，最終成形出合格的平尾金屬氟塑料襯套?！ ￡P(guān)鍵詞：金屬氟塑料；襯套；多級校形模；回彈 中圖分類號：TQ320文獻標(biāo)識碼：A 金屬氟塑料帶材是一種新穎的、性能優(yōu)異的潤滑軸承材料，其主
2、要成分是由聚四氟乙烯與金屬基體（鋼、銅）燒結(jié)而成，它綜合了金屬和聚四氟乙烯塑料的優(yōu)點，具有機械強度高、導(dǎo)熱性能優(yōu)良、熱膨脹系數(shù)小、摩擦系數(shù)低、耐磨性能好及使用溫度范圍寬等優(yōu)點，可在干摩擦條件下長期使用。利用金屬氟塑料材料具有極高承載和超長使用壽命的特點，其制造的襯套在飛機的前緣襟翼、外翼、座艙蓋、起落架等部位大量使用，用以保證飛機操縱靈活性和飛行的可靠性。金屬氟塑料襯套主要結(jié)構(gòu)形式有兩種，帶凸肩和無凸肩的襯套，這兩種襯套均是由金屬氟塑料帶材卷制而成，工藝十分復(fù)雜，國內(nèi)只有少數(shù)科研院所能夠制造該類襯套，且成形的襯套規(guī)格一般在φ50mm以下，對于直徑在φ
3、50mm以上的金屬氟塑料襯套目前無成熟的成形工藝。7 某型飛機平尾大軸采用了金屬氟塑料襯套進行潤滑，襯套直徑尺寸大，精度要求高，其制造質(zhì)量直接影響飛機的機動性能和安全性。為此，開展深入的平尾金屬氟塑料襯套的成形工藝研究，確定襯套的成形方案，通過計算襯套的成形回彈量值，優(yōu)化工裝結(jié)構(gòu)及設(shè)計尺寸，精確展開毛料尺寸等，逐步提高了襯套成形質(zhì)量，并最終制造出合格的襯套零件，提高了公司在國內(nèi)同行業(yè)中的競爭力?！ ?.襯套結(jié)構(gòu) 平尾金屬氟塑料襯套為開口的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖1所示，設(shè)計選用δ2.6的金屬氟塑料帶材，襯套內(nèi)徑尺寸為φ133mm，外徑尺寸為φ138mm，其
4、主要工藝參數(shù)如下： ?。?）內(nèi)徑尺寸：襯套內(nèi)徑公差為φ1330+0.04mm?！ 。?）壁厚公差：襯套壁厚為δ2.5，公差要求不超過0.03mm。 ?。?）襯套內(nèi)表面氟塑料層無脫落?！ 。?）襯套的永久變形量不大于0.025mm。 2.工藝分析 對襯套結(jié)構(gòu)及主要設(shè)計參數(shù)進行分析，襯套在形成過程中主要存在以下難點： ?。?）襯套尺寸大、精度高 平尾金屬氟塑料襯套內(nèi)徑尺寸為φ133mm，是一般該類襯套內(nèi)徑尺寸的4倍以上，雖然襯套內(nèi)徑尺寸大，但襯套內(nèi)徑公差要求為0～0.04mm，壁厚度公差為0.03mm，尺寸精度要求極高，而且襯套采用板材成形，整個襯
5、套開口結(jié)構(gòu)，滿足精度難度極大。7 （2）表面易損傷 金屬氟塑料材料由金屬基體與表面氟塑料層復(fù)合而成，表面氟塑料層的主要成份是聚四氟乙烯，該材料在剛性模具中成形時很容易損傷，由于氟塑料層在工作時起主要作用，因此襯套設(shè)計時對表面質(zhì)量要求極高，不允許成形后氟塑料層表面存在損傷，因此對于模具結(jié)構(gòu)及模具的精度都提出了較高的要求。 ?。?）檢測困難 由于金屬氟塑料襯套為開口結(jié)構(gòu)，圖紙要求檢測內(nèi)徑尺寸時需把壓緊保證無對接間隙，且內(nèi)徑尺寸公差只有0.04mm，這對氟塑料襯套如何進行檢測，降低檢測誤差提出了更高的要求，檢驗夾具的結(jié)構(gòu)形式和制造精度都會直接影響檢測
6、結(jié)果?！ ?.工藝方案 通過對襯套結(jié)構(gòu)及成形過程中的難點進行分析，初步確定采用預(yù)彎成形+液壓校形的工藝方法，為保證金屬氟塑料襯套的成形精度及表面質(zhì)量，需要在提高成形工裝結(jié)構(gòu)，芯模尺寸，展開毛料尺寸精度和檢測方法等方面進行工藝研究?！ ?.1成形工裝設(shè)計 ?。?）預(yù)成形工裝7 由于襯套成形精度高，金屬氟塑料襯套成形過程包括預(yù)彎成形和精確校形，預(yù)彎成形時將展開毛料彎曲成近似的圓環(huán)即可，為后續(xù)襯套的校形提供毛坯，因此預(yù)彎模具采用一般的卷圓型胎即可滿足襯套預(yù)成形要求，如圖2所示，卷圓型胎由端頭夾緊器、轉(zhuǎn)動軸、芯軸等部分組成，同時，為避免襯套內(nèi)表面的劃傷，
7、卷圓型胎的表面粗糙度要求不大于Ra0.8。 ?。?）校形工裝 ?。╝）設(shè)計原理 金屬氟塑料襯套的成形精度主要由校形工裝保證，校形工裝設(shè)計為陽模與五級陰模模芯配合的結(jié)構(gòu)形式，工裝結(jié)構(gòu)形式如圖3所示，襯套校形時，將預(yù)成形后的襯套毛坯固定在陽模上，陽模帶動襯套一起逐一通過每個陰模模芯，陰陽模之間通過不斷擠壓實現(xiàn)襯套的校形，同時，為避免襯套內(nèi)表面劃傷，在工裝陽模上增加了錐形引導(dǎo)，可以保證校形時襯套與陽模同心，避免襯套壓入時偏心而導(dǎo)致的零件表面劃傷?！ 。╞）尺寸設(shè)計 由于金屬氟塑料襯套內(nèi)表面為氟塑料層，在陽模與陰模模芯擠壓變薄時，襯套表面的氟層存在一定的
8、變形回彈，通過對板材加壓試驗，初步確定該回彈量在0.08mm～0.09mm，已經(jīng)超過襯套的尺寸公差0.04m
