專利名稱：一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制備技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的高速旋轉(zhuǎn)軸的密封也有使用皮碗的，但是其存在著制造工藝復(fù)雜，成本高，技術(shù)效果較為有限等缺點(diǎn)。因此，人們期望獲得一種技術(shù)效果較好的高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果較好的高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗及其制造方法。本發(fā)明提供了一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，皮碗材質(zhì)選用FX-4氟橡膠； 其制造方法為采用直接模壓成型，然后按照下述過程依次進(jìn)行后續(xù)的處理一段硫化、二段硫化、對唇口進(jìn)行機(jī)械加工處理；其特征在于采用直接模壓成型的方式制造皮碗之前，需要先對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理；涂膠處理的相關(guān)工藝要求是在金屬內(nèi)骨架上涂姊膠粘劑，在室溫下干燥30 40分鐘；之后再涂1#膠粘劑；然后依次進(jìn)行室溫干燥和高溫干燥處理；每次涂膠的厚度為0. 1 0. 2mm ；所述2#膠粘劑具體為FXY-4，所述1#膠粘劑具體為FXY-7 ；所述室溫干燥要求 23 30°C，干燥時(shí)間為20 30分鐘；所述高溫干燥具體要求120 143°C，干燥時(shí)間30 60分鐘。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，還包含有下述優(yōu)選要求保護(hù)的內(nèi)容在對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理之前，要求先進(jìn)行金屬內(nèi)骨架表面吹砂處理在金屬內(nèi)骨架粘接表面吹石英砂，粒度為20-60目，風(fēng)壓0. 2-0. 3MPa。在對金屬內(nèi)骨架表面進(jìn)行吹砂處理之后，要求進(jìn)行清洗將經(jīng)過吹砂處理后的金屬內(nèi)骨架放入120#洗滌汽油中，用毛刷刷洗以便除去殘留的沙粒和油污，待汽油揮發(fā)干燥 15 25分鐘。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理之前配置膠粘劑的要求是選用1#膠粘劑在開煉機(jī)上薄通8 12次，煉成薄片下輥，剪成1 3mm的小碎片，然后按照膠粘劑與乙酯質(zhì)量比為1 G 6)的關(guān)系混合配置充分溶解。使用過程中，當(dāng)所配制的膠粘劑在使用過程中膠液變稠時(shí)，加入乙酸乙酯進(jìn)行稀釋。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法還有下述要求一段硫化滿足下述條件硫化溫度要求175士 10°C ；硫化時(shí)間10 40分鐘；硫化壓力要求模具單位面積壓力不小于7. 5MPa，不放氣；二段硫化滿足下述條件以每小時(shí)30°C 60°C的升溫速率升溫至180°C 220°C， 并進(jìn)行恒溫處理8 40小時(shí)，之后自然冷卻到室溫。
上述兩段內(nèi)容的進(jìn)一步優(yōu)選內(nèi)容分別是一段硫化滿足下述條件硫化溫度 175士2°C ；硫化時(shí)間25士2分鐘；硫化壓力模具單位面積壓力不小于IOMPa ；二段硫化滿足下述條件以每小時(shí)40°C 50°C的升溫速率升溫至200士5°C，并進(jìn)行恒溫處理15 25小時(shí)，之后自然冷卻到室溫。在采用直接模壓成型方式制造皮碗之前的模具預(yù)處理過程中，唇口的加工具體采用為切削方式，設(shè)備采用自動油封修邊機(jī)。切削與磨削工藝相比，加工速度快，同時(shí)唇口角度、內(nèi)徑由設(shè)備保證，切削出的皮碗唇口尺寸離散系數(shù)小，精度高且表面粗糙度也有所提高。首先選擇出刀具所需的材料 (碳化鎢或高速鋼)，同時(shí)選擇合理的刀具刃角及其它相關(guān)參數(shù)、合適的切削余量，最后切削出唇口尺寸和角度。完整的說，所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法具體是依次按照下述步驟處理 模具骨架吹石英砂、脫脂、涂膠處理，直接模壓成型獲得皮碗粗坯，一段硫化處理，清除毛刺，二段硫化處理，檢驗(yàn)，唇口機(jī)械加工，成品檢驗(yàn)。相關(guān)環(huán)節(jié)的說明參見上文內(nèi)容。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中使用的模具具體結(jié)構(gòu)如下所述模具由上模板1、下模板2、中模3、上模4、下模5組成，其中上模4、下模5以靜配合方式分別固定在上模板1、下模板2上，這樣一是為了節(jié)省材料，二是便于加工；中模 3和下模5采用15°的錐面配合，定位準(zhǔn)確，操作方便；在壓制過程中，中模3和下模5合模后形成模腔，膠料填放在模腔內(nèi)，金屬骨架包上薄膠片，直接扣到下模5上后填膠；上模4采用錐面引導(dǎo)柱面定位，上模4與下模5采用間隙配合?？紤]到提高生產(chǎn)效率采用模腔的比為1 2。第一套模具試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)啟模困難，主要原因是上模的柱面定位過長。結(jié)果導(dǎo)致過定位；由于結(jié)構(gòu)特殊，唇口尺寸難以加工。解決辦法將上模的柱面定位高度由5改為1 ；重新調(diào)整唇口型腔尺寸。改進(jìn)后的皮碗模具，啟模難的問題得到了解決。第一套模具試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)啟模困難，主要原因是上模的柱面定位過長。結(jié)果導(dǎo)致過定位；由于結(jié)構(gòu)特殊，唇口尺寸難以加工。解決辦法將上模的柱面定位高度由5改為1 ；重新調(diào)整唇口型腔尺寸。改進(jìn)后的皮碗模具，啟模難的問題得到了解決。本發(fā)明所述橡膠皮碗主要用于燃油、合成滑油系統(tǒng)附件中。本課題采用國產(chǎn)代用材料FX-4氟橡膠，進(jìn)行橡膠皮碗模壓工藝的摸索，用FX-16氟橡膠(國產(chǎn)化的1316氟橡膠)進(jìn)行模壓工藝研究。并進(jìn)行了皮碗模具設(shè)計(jì)及制造。壓制了典型零件。并選取皮碗進(jìn)行300h的地面模擬試驗(yàn)。


圖1為高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法所要求制造的零件結(jié)構(gòu)圖之一；圖2為高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法所要求制造的零件結(jié)構(gòu)圖之二 ；圖3為高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法所要求制造的零件結(jié)構(gòu)圖之三；圖4為高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法所使用的模具結(jié)構(gòu)圖；圖5為油封斷面局部結(jié)構(gòu)圖。 圖6是工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法(如附圖1 5所示)。一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，皮碗材質(zhì)選用FX-4氟橡膠；其制造方法為采用直接模壓成型，然后按照下述過程依次進(jìn)行后續(xù)的處理一段硫化、二段硫化、對唇口進(jìn)行機(jī)械加工處理；采用直接模壓成型的方式制造皮碗之前，需要先對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理；涂膠處理的相關(guān)工藝要求是在金屬內(nèi)骨架上涂姊膠粘劑，在室溫下干燥30 40分鐘；之后再涂1#膠粘劑；然后依次進(jìn)行室溫干燥和高溫干燥處理；每次涂膠的厚度為0. 1 0. 2mm ；所述2#膠粘劑具體為FXY-4，所述1#膠粘劑具體為FXY-7 ；所述室溫干燥要求 23 30°C，干燥時(shí)間為20 30分鐘；所述高溫干燥具體要求120 143°C，干燥時(shí)間30 60分鐘。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，還包含有下述優(yōu)選要求保護(hù)的內(nèi)容在對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理之前，要求先進(jìn)行金屬內(nèi)骨架表面吹砂處理在金屬內(nèi)骨架粘接表面吹石英砂，粒度為20-60目，風(fēng)壓0. 2-0. 3MPa。在對金屬內(nèi)骨架表面進(jìn)行吹砂處理之后，要求進(jìn)行清洗將經(jīng)過吹砂處理后的金屬內(nèi)骨架放入120#洗滌汽油中，用毛刷刷洗以便除去殘留的沙粒和油污，待汽油揮發(fā)干燥 15 25分鐘。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理之前配置膠粘劑的要求是選用1#膠粘劑在開煉機(jī)上薄通8 12次，煉成薄片下輥，剪成1 3mm的小碎片，然后按照膠粘劑與乙酯質(zhì)量比為1 G 6)的關(guān)系混合配置充分溶解。使用過程中，當(dāng)所配制的膠粘劑在使用過程中膠液變稠時(shí)，加入乙酸乙酯進(jìn)行稀釋。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法還有下述要求一段硫化滿足下述條件硫化溫度175士2°C ；硫化時(shí)間25士2分鐘；硫化壓力 模具單位面積壓力不小于IOMPa ；二段硫化滿足下述條件以每小時(shí)40°C 50°C的升溫速率升溫至200士5°C，并進(jìn)行恒溫處理15 25小時(shí)，之后自然冷卻到室溫。在采用直接模壓成型方式制造皮碗之前的模具預(yù)處理過程中，唇口的加工具體采用為切削方式，設(shè)備采用自動油封修邊機(jī)。切削與磨削工藝相比，加工速度快，同時(shí)唇口角度、內(nèi)徑由設(shè)備保證，切削出的皮碗唇口尺寸離散系數(shù)小，精度高且表面粗糙度也有所提高。首先選擇出刀具所需的材料 (碳化鎢或高速鋼)，同時(shí)選擇合理的刀具刃角及其它相關(guān)參數(shù)、合適的切削余量，最后切削出唇口尺寸和角度。完整的說，所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法具體是依次按照下述步驟處理 模具骨架吹石英砂、脫脂、涂膠處理，直接模壓成型獲得皮碗粗坯，一段硫化處理，清除毛刺，二段硫化處理，檢驗(yàn)，唇口機(jī)械加工，成品檢驗(yàn)。相關(guān)環(huán)節(jié)的說明參見上文內(nèi)容。所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中使用的模具具體結(jié)構(gòu)如下所述模具由上模板1、下模板2、中模3、上模4、下模5組成，其中上模4、下模5以靜配合方式分別固定在上模板1、下模板2上，這樣一是為了節(jié)省材料，二是便于加工；中模3和下模5采用15°的錐面配合，定位準(zhǔn)確，操作方便；在壓制過程中，中模3和下模5合模后形成模腔，膠料填放在模腔內(nèi)，金屬骨架包上薄膠片，直接扣到下模5上后填膠；上模4采用錐面引導(dǎo)柱面定位，上模4與下模5采用間隙配合?？紤]到提高生產(chǎn)效率采用模腔的比為1 2。第一套模具試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)啟模困難，主要原因是上模的柱面定位過長。結(jié)果導(dǎo)致過定位；由于結(jié)構(gòu)特殊，唇口尺寸難以加工。解決辦法將上模的柱面定位高度由5改為1 ；重新調(diào)整唇口型腔尺寸。改進(jìn)后的皮碗模具，啟模難的問題得到了解決。第一套模具試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)啟模困難，主要原因是上模的柱面定位過長。結(jié)果導(dǎo)致過定位；由于結(jié)構(gòu)特殊，唇口尺寸難以加工。解決辦法將上模的柱面定位高度由5改為1 ；重新調(diào)整唇口型腔尺寸。改進(jìn)后的皮碗模具，啟模難的問題得到了解決。本實(shí)施例所述橡膠皮碗主要用于燃油、合成滑油系統(tǒng)附件中。本課題采用國產(chǎn)代用材料FX-4氟橡膠，進(jìn)行橡膠皮碗模壓工藝的摸索，用FX-16氟橡膠(國產(chǎn)化的1316氟橡膠)進(jìn)行模壓工藝研究。并進(jìn)行了皮碗模具設(shè)計(jì)及制造。壓制了典型零件。并選取皮碗進(jìn)行300h的地面模擬試驗(yàn)。針對某型發(fā)動機(jī)所使用的七種規(guī)格的皮碗，這七種規(guī)格的皮碗結(jié)構(gòu)相同，只是尺寸不同。本實(shí)施例針對七種皮碗進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選用FX-4氟橡膠做為壓制皮碗的材料?？紤]目前國內(nèi)皮碗生產(chǎn)的現(xiàn)狀和自身的加工能力，我們購買了皮碗切削機(jī)，將加工唇口這道工序確定為切削唇口，滿足特殊結(jié)構(gòu)皮碗的需要。皮碗模具的設(shè)計(jì)和皮碗制造工藝參數(shù)的選定是本發(fā)明相關(guān)研發(fā)工作的關(guān)鍵。利用FX-4氟橡膠皮碗模具設(shè)計(jì)和制造工藝的研究結(jié)果，用氟橡膠壓制出合格的皮碗。按照實(shí)際工況給出的試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行了皮碗的模擬試驗(yàn)(進(jìn)行了皮碗的300h磨損試驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明技術(shù)效果良好。皮碗零件結(jié)構(gòu)如圖1所示，技術(shù)要求如下壓力不大于0. 05Mpa ；溫度-40°C +^O0C。零件類型用于低壓轉(zhuǎn)子傳感器的減速器，外置附件機(jī)匣、滑油附件、上部減速器等部位。在動密封過程中起到密封潤滑油的作用。試驗(yàn)FX_4氟橡膠性能分析FX_4氟橡膠主要性能指標(biāo)見表1表 權(quán)利要求
1.一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，皮碗材質(zhì)選用FX-4氟橡膠；其制造方法為采用直接模壓成型，然后按照下述過程依次進(jìn)行后續(xù)的處理一段硫化、二段硫化、對唇口進(jìn)行機(jī)械加工處理；其特征在于采用直接模壓成型的方式制造皮碗之前，需要先對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理；涂膠處理的相關(guān)工藝要求是在金屬內(nèi)骨架上涂姊膠粘劑，在室溫下干燥30 40分鐘；之后再涂 1#膠粘劑；然后依次進(jìn)行室溫干燥和高溫干燥處理；每次涂膠的厚度為0. 1 0. 2mm ；所述2#膠粘劑具體為FXY-4，所述1#膠粘劑具體為FXY-7 ；所述室溫干燥要求23 300C，干燥時(shí)間為20 30分鐘；所述高溫干燥具體要求120 143°C，干燥時(shí)間30 60分鐘。
2.按照權(quán)利要求1所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，在對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理之前，要求先進(jìn)行金屬內(nèi)骨架表面吹砂處理在金屬內(nèi)骨架粘接表面吹石英砂，粒度為20-60目，風(fēng)壓0. 2-0. 3MPa。
3.按照權(quán)利要求2所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，在對金屬內(nèi)骨架表面進(jìn)行吹砂處理之后，要求進(jìn)行清洗將經(jīng)過吹砂處理后的金屬內(nèi)骨架放入120#洗滌汽油中，用毛刷刷洗以便除去殘留的沙粒和油污， 待汽油揮發(fā)干燥15 25分鐘。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理之前配置膠粘劑的要求是: 選用1#膠粘劑在開煉機(jī)上薄通8 12次，煉成薄片下輥，剪成1 3mm的小碎片，然后按照膠粘劑與乙酯質(zhì)量比為1 G 6)的關(guān)系混合配置充分溶解。
5.按照權(quán)利要求4所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法還有下述要求一段硫化滿足下述條件硫化溫度要求175士 10°C ；硫化時(shí)間10 40分鐘；硫化壓力要求模具單位面積壓力不小于7. 5MPa，不放氣；二段硫化滿足下述條件以每小時(shí)30°C 60°C的升溫速率升溫至180°C 220°C，并進(jìn)行恒溫處理8 40小時(shí)，之后自然冷卻到室溫。
6.按照權(quán)利要求5所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法中，一段硫化滿足下述條件硫化溫度175士2°C ；硫化時(shí)間25士2 分鐘；硫化壓力模具單位面積壓力不小于IOMPa ；二段硫化滿足下述條件以每小時(shí)40°C 50°C的升溫速率升溫至200士5°C，并進(jìn)行恒溫處理15 25小時(shí)，之后自然冷卻到室溫。
7.按照權(quán)利要求6所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于在采用直接模壓成型方式制造皮碗之前的模具預(yù)處理過程中，唇口的加工具體采用為切削方式，設(shè)備采用自動油封修邊機(jī)。
8.按照權(quán)利要求7所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法，其特征在于所述高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法具體是依次按照下述步驟處理模具骨架吹石英砂、脫脂、涂膠處理，直接模壓成型獲得皮碗粗坯，一段硫化處理，清除毛刺，二段硫化處理，檢驗(yàn)，唇口機(jī)械加工，成品檢驗(yàn)。
全文摘要
一種高速旋轉(zhuǎn)軸密封用皮碗制造方法(皮碗材質(zhì)為FX-4氟橡膠)采用直接模壓成型，然后進(jìn)行后續(xù)處理一段硫化、二段硫化、對唇口進(jìn)行機(jī)械加工處理；其特征在于直接模壓成型制造皮碗之前，需要先對金屬內(nèi)骨架進(jìn)行涂膠處理；工藝要求是在金屬內(nèi)骨架上涂2#膠粘劑，在室溫下干燥30～40分鐘；之后再涂1#膠粘劑；然后進(jìn)行室溫干燥和高溫干燥；每次涂膠厚度為0.1～0.2mm；所述2#膠粘劑為FXY-4，1#膠粘劑為FXY-7；所述室溫干燥要求23～30℃，干燥時(shí)間為20～30分鐘；所述高溫干燥具體要求120～143℃，干燥時(shí)間30～60分鐘。本發(fā)明中金屬內(nèi)骨架粘合等方面有很大改進(jìn)，并對應(yīng)有較好的技術(shù)效果。
文檔編號B29D99/00GK102310575SQ20101021927
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者季秀英, 師俊芳, 王巖, 金寶珠, 馬羽飛 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司