CN102261381A - 一种airflon自润滑衬套粘接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于传动润滑技术，涉及一种AIRFLON自润滑衬套的粘接方法。本发明AIRFLON自润滑衬套的粘接方法过程如下：先确定AIRFLON衬、胶粘剂和芯棒材料以及芯棒尺寸。然后对金属衬套表面进行表面处理，再将垫层的工作表面熨平并下料。粘接面清洁后，在金属衬套粘接面上加胶粘剂，并去除多余的胶，将AIRFLON垫层用镊子夹着粘贴到涂完胶的衬套上，垫层粘好后用小尺寸芯轴放入衬套内对垫层进行辊辗加压，使垫层平整，最后经预热和烘烤处理后自然冷却，完成AIRFLON衬套的粘接，所得到的AIRFLON衬套粘接质量好、稳定可靠，达到了设计的预期目的，能产生较大的经济效益。

Description

一种AIRFLON自润滑衬套粘接方法

技术领域

本发明属于传动润滑技术，涉及一种AIRFLON自润滑衬套的粘接方法。

背景技术

AIRFLON衬套是直升机起落架结构中采用的一种自润滑衬套。AIRFLON衬套在起落架中得到普遍应用，直升机起落架及撑杆作动筒中的转动和活动部位均采用了AIRFLON衬套。AIRFLON衬套的耐磨性、耐高、低温性能好，可在-60℃～120℃条件下长期工作，非常适合低速高载荷下工作，而且它具备自润滑性，不需要另外附加润滑系统，比通常采用的金属“轴瓦”的结构简便可靠得多。

然而AIRFLON衬套的粘接技术是国际上一项先进的技术，国外对我国实行材料禁运、技术封锁，难以获得其详细的技术细节。因此粘接效果差，很难满足实际需求，从而制约了国内起落架技术的全面国产化。

发明内容

本发明的目的是：提供一种粘接效率高、安全可靠的AIRFLON自润滑衬套粘接方法。

本发明的技术方案是：一种AIRFLON自润滑衬套粘接方法，其包括如下步骤：

步骤1：材料的选择确定，

(1).AIRFLON垫层的确定并经试验验证

选择能在重载荷下保持高强度的芳纶纤维或玻璃纤维编织而成的AIRFLON衬作为自润滑垫层，

(2).胶粘剂的确定

选择符合AIRFLON衬套的粘接性能要求的铁锚204胶粘剂；

(3).金属衬套

所述金属衬套工艺尺寸如下：

内径粘接衬套尺寸＝D+2x垫层厚度，

外径粘接尺寸＝d-2x垫层厚度，

D-图纸规定的衬套内孔名义尺寸，

d-图纸规定轴的名义尺寸，

(4).芯轴的确定

所述芯轴尺寸不大于金属衬套内径，为加温可膨胀材料，以通过加温膨胀使其与衬套内径完全贴合；

步骤2：环境设备的控制

(1).环境要求

施工现场温度：15℃～30℃相对湿度＜80％，

(2).工装夹具的设计及准备

自润滑垫层在粘接前及粘接过程中要使用必要的下料工具和粘接固化设备；

步骤3：衬套粘接前的准备

(1).表面处理，

对金属衬套和芯棒进行硫酸阳极化和铬酸阳极化处理，以及吹砂处理，其中硫酸阳极化和铬酸阳极化处理后需要在8h以内粘接完，吹砂处理在4h内粘接完；

(2).垫层在落料前熨平，

将垫层的工作表面熨平；

(3).垫层下料，用刀具冲压落料或划线剪切落料，其中，下料方向同布的纤维的方向，

步骤4：衬套粘接

(1).粘接面清洁，

(2).涂胶，

在金属衬套粘接面上加胶粘剂，去除多余的胶，保持胶厚约0.03mm～0.05mm，并晾置10min～30min，用手摸不粘手即可粘贴垫层；

(3).粘贴AIRFLON垫层，

将AIRFLON垫层用镊子夹着粘贴到涂完胶的衬套上；

(4).对AIRFLON垫层进行熨平处理，

垫层粘好后用小尺寸芯轴放入衬套内对垫层进行辊辗加压，使垫层平整，8h之内加温固化，在温度140℃±10℃，熨平工作表面3至5分钟；

(5).预热处理，

将芯轴进行预热，预热温度150℃±5℃，保持110到130min；

(6).烘烤处理，

将粘接熨平好的衬套套到芯轴上连同芯轴工装一同放人150℃±5℃烘箱内加温到176℃±5℃以进行烘烤，并保温110到130min，自然冷却后将衬套取下。

所述芯棒的材料为金属材料或硅橡胶或聚四氟乙烯。

所述下料计算公式如下：

下料径向长度＝L+垫层厚度+0.4mm～0.6mm，

下料轴向长度＝h-0.2mm，

L-周长，垫层厚度-0.385mm，h-金属衬套的高度。

确定芯轴尺寸时，

金属衬套内径小于φ10按近似计算公式＝图纸尺寸/1.018±0.02，机加芯棒；

金属衬套内径φ10-φ20按近似计算公式＝图纸尺寸/1.012±0.02，机加芯棒；

金属衬套内径φ20-φ80按近似计算公式＝图纸尺寸/1.010±0.02，机加芯棒。

本发明的优点是：本发明AIRFLON自润滑衬套粘接方法通过材料以及粘接工艺的严格控制，可以得到粘接质量好、稳定可靠的AIRFLON衬套，达到了设计的预期目的，满足了起落架的各项性能要求，从而实现了起落架实现全部国产化的目的，产生了较大的经济效益。

附图说明

图1是本发明AIRFLON自润滑衬套粘接方法的装配示意图；

图2是AIRFLON衬套的俯视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图3的局部放大图，

其中，1-芯轴，2-AIRFLON衬，3-金属衬套。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明AIRFLON自润滑衬套粘接方法所涉及的AIRFLON衬套是在金属衬套工作表面粘有一层垫层。此垫层是相对运动的两个部件之间的自润滑层，是能在重载荷下保持高强度的芳纶纤维(或玻璃纤维)编织而成的复合布，称为AIRFLON衬，具有低摩擦系数。

请参阅图1，其是本发明AIRFLON自润滑衬套粘接方法的装配示意图。图中，AIRFLON衬2套在金属芯轴1上，在装入金属衬套3内，形成AIRFLON衬套。

请同时参阅图2、图3和图4，其中，图2是AIRFLON衬套的俯视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图3的局部放大图。由图所示，AIRFLON衬2不只粘在金属衬套3内表面，也粘在金属衬套3的端面。

本发明根据AIRFLON衬套结构的分析和性能要求，总结出解决问题的难点和要点，确定关键因素，给出了具体的实施步骤：

步骤1：材料的选择确定，

(1).AIRFLON垫层的确定并经试验验证

选择编织质量好、厚度均匀、表面疵点少或无疵点的、耐磨性能好、具有较好的成型工艺性的垫层，视为合格自润滑垫层，其需存放在摄氏4℃下，密封保管(置于冰箱中)，且从冰箱内取出后在室温下分别放置1h至2h后方可是用。

常温摆动试验：选择φ25.4H7的AIRFLON衬套加径向载荷34688N并保持15分钟，按0-25度摆动角进行25000次的循环做摆动试验，试验后的磨损量不大于0.10mm。

(2).胶粘剂的确定

经过试验确定铁锚204胶粘剂符合AIRFLON衬套的粘接性能要求。这种胶粘剂在高温下固化成型室温下溶剂易挥发成膜。粘接强度经过试验，粘接后做剥离强度检测达到9N/25.4mm、粘接面积90％以上，确定为合格，且从冰箱内取出后在室温下分别放置1h至2h后方可是用。

(3).金属衬套

金属衬套所用的金属为铝合金或不锈钢。另外，由于AIRFLON衬套是由垫层和金属衬套胶接而成，内孔的尺寸精度是H7或H8，因此金属衬套加工时要算出工艺余量，方能使粘接后的尺寸满足图纸要求。该尺寸的确定，关系到衬套的胶接强度和成型后的尺寸精度。

内径粘接衬套尺寸＝D+2x垫层厚度

外径粘接尺寸＝d-2x垫层厚度

D-图纸规定的衬套内孔名义尺寸

d-图纸规定轴的名义尺寸

(4).膨胀芯轴的确定

内径粘接采用芯模加温膨胀，使其与衬套内径完全贴合，从而保证尺寸和强度要求。

材料的选择：芯模的选材理论上金属材料、硅橡胶、聚四氟乙烯均可，经过实验测定我们选用聚四氟乙烯。

尺寸的选择：经过实验总结用于内径的聚四氟乙烯芯棒在机加尺寸之前，需进行预处理：加温200℃，4h冷却后衬套内径小于φ10按近似计算公式＝图纸尺寸(事先定的尺寸)/1.018±0.02，机加芯棒；衬套内径φ10-φ20按近似计算公式＝图纸尺寸/1.012±0.02，机加芯棒；衬套内径φ20-φ80按近似计算公式＝图纸尺寸/1.010±0.02，机加芯棒；用此芯棒进行粘接试验，如粘接后零件的尺寸公差和粘接面积符合图纸要求。此芯棒尺寸(记录)合格可以用于生产。反之，重新修改尺寸进行试验。所使用芯棒参考尺寸由表1给出：

表1芯棒参考尺寸

图纸名义尺寸(φmm)	芯轴尺寸(φmm)
		6	5.9
8	7.9
		10	9.87
12	11.84
		12.75	12.58
13	12.84
		15	14.78
22	21.75
		25	24.73
30	29.65
		36	35.61
45	44.51
		50	49.45
55	54.45
		65	64.43
70	69.35
		72	71.22
80	79.12
		108	107.5

步骤2：环境设备的控制

(1).环境要求

施工现场温度：15℃～30℃相对湿度＜80％，清洁、无尘、光线充足、通风良好。

(2).工装夹具的设计及准备

自润滑垫层在粘接前及粘接过程中要使用必要的工夹具下料和粘接固化加压等。自润滑垫层下料可用刀具冲压也可以画线切割。

粘接用的工具如镊子、尖刀和毛刷应清洁，无污，使用前后用丙酮擦拭干净。加温用的烘箱应定期校验，并具有合格证方可使用。

步骤3：衬套粘接前的准备

(1).按图纸要求把机加合格的零件进行表面处理。

对金属衬套和芯棒进行硫酸阳极化和铬酸阳极化处理，以及吹砂处理，其中硫酸阳极化和铬酸阳极化处理后需要在8h以内粘接完，吹砂处理需要在4h内粘接完。

(2).垫层在落料前用熨斗熨平。

只在工作表面上熨(熨斗温度约140℃±10℃)自然冷却。

(3).垫层下料，用冲子落料或划线剪切，其中，下料方向同布的纤维的方向。

下料计算公式如下：

下料径向长度＝L+垫层厚度+0.4mm～0.6mm

下料轴向长度＝h-0.2mm

L-周长(πd  d-衬套图纸尺寸)

垫层厚度-0.385mm

h-金属衬套的高度。

步骤4：衬套粘接

(1).粘接面清洁，

在金属衬套的粘接面用丙铜或乙酸乙脂擦拭，晾置5min；

(2).涂胶，

在金属衬套粘接面上滴上一定量胶水(铁锚204胶)然后用竹刀将胶在内或外圈刮去多余的胶(胶厚约0.03mm～0.05mm)晾置10min～30min，用手摸不粘手即可粘贴垫层。

(3).粘贴AIRFLON垫层，

将AIRFLON垫层用镊子夹着粘贴到涂完胶的衬套上，注意垫层不得歪斜，接封处不许有间隙或重叠；

(4).对AIRFLON垫层进行熨平处理，

垫层粘好后用小尺寸芯轴放入衬套内对垫层进行辊辗加压，使垫层平整，8h之内加温固化，在温度140℃±10℃，熨平工作表面3至5分钟；

(5).预热处理，

将芯轴进行预热，预热150℃±5℃芯轴上(芯轴预处理之前，必须测量芯轴直径与加压衬套直径相对应，预热温度150℃±5℃110到130min)；

(6).烘烤处理，

将粘接熨平好的衬套套到芯轴上连同芯轴工装一同放人150℃±5℃烘箱内加温到176℃±5℃以进行烘烤，并保温110到130min，自然冷却后将衬套取下。

另外，本发明AIRFLON自润滑衬套粘接方法质量控制与检验措施如下：

(1).检验员要严格控制垫层的粘接时间，要在表面处理后规定的时间内粘完。

(2).零件尺寸Φ30以上，每批零件带一件随炉试件，固化后将随炉试件送理化室检测剥离强度9N/25.4mm、粘接面积应大于90％为合格。

(3).零件尺寸在Φ30以下，每批零件(10件)随意抽查一件，检测粘接面积应大于90％为合格。

(4).检验员要严格控制每道工序固化时间符合本文件。

(5).检验员要严格控制衬套粘接过程中不许有无染，表面处理后的零件不许赤手触摸粘接面。

(6).垫层加压用聚四氟乙烯芯轴、垫片返复使用若芯轴膨账力达不到规定的尺寸精度，则报废该芯轴，重新按近似计算公式加工芯轴。

本发明AIRFLON自润滑衬套粘接方法通过对芯棒尺寸以及下料和粘接工艺的严格控制，可以有效保证AIRFLON衬套的粘接质量，其粘接质量好、稳定可靠，达到了设计的预期目的，满足了起落架的各项性能要求，从而实现了起落架实现全部国产化的目的，产生了较大的经济效益。

Claims (4)

1.一种AIRFLON自润滑衬套粘接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：材料的选择确定，

(1).AIRFLON垫层的确定并经试验验证

选择能在重载荷下保持高强度的芳纶纤维或玻璃纤维编织而成的AIRFLON衬作为自润滑垫层，

(2).胶粘剂的确定

选择符合AIRFLON衬套的粘接性能要求的铁锚204胶粘剂；

(3).金属衬套

所述金属衬套工艺尺寸如下：

内径粘接衬套尺寸＝D+2x垫层厚度，

外径粘接尺寸＝d-2x垫层厚度，

D-图纸规定的衬套内孔名义尺寸，

d-图纸规定轴的名义尺寸，

(4).芯轴的确定

所述芯轴尺寸不大于金属衬套内径，为加温可膨胀材料，以通过加温膨胀使其与衬套内径完全贴合；

步骤2：环境设备的控制

(1).环境要求

施工现场温度：15℃～30℃相对湿度＜80％，

(2).工装夹具的设计及准备

自润滑垫层在粘接前及粘接过程中要使用必要的下料工具和粘接固化设备；

步骤3：衬套粘接前的准备

(1).表面处理，

对金属衬套和芯棒进行硫酸阳极化和铬酸阳极化处理，以及吹砂处理，其中硫酸阳极化和铬酸阳极化处理后需要在8h以内粘接完，吹砂处理在4h内粘接完；

(2).垫层在落料前熨平，

将垫层的工作表面熨平；

(3).垫层下料，用刀具冲压落料或划线剪切落料，其中，下料方向同布的纤维的方向，

步骤4：衬套粘接

(1).粘接面清洁，

(2).涂胶，

在金属衬套粘接面上加胶粘剂，去除多余的胶，保持胶厚约0.03mm～0.05mm，并晾置10min～30min，用手摸不粘手即可粘贴垫层；

(3).粘贴AIRFLON垫层，

将AIRFLON垫层用镊子夹着粘贴到涂完胶的衬套上；

(4).对AIRFLON垫层进行熨平处理，

垫层粘好后用小尺寸芯轴放入衬套内对垫层进行辊辗加压，使垫层平整，8h之内加温固化，在温度140℃±10℃，熨平工作表面3至5分钟；

(5).预热处理，

将芯轴进行预热，预热温度150℃±5℃，保持110到130min；

(6).烘烤处理，

将粘接熨平好的衬套套到芯轴上连同芯轴工装一同放人150℃±5℃烘箱内加温到176℃±5℃以进行烘烤，并保温110到130min，自然冷却后将衬套取下。

2.根据权利要求1所述的AIRFLON自润滑衬套粘接方法，其特征在于：所述芯模的材料为硅橡胶或聚四氟乙烯。

3.根据权利要求2所述的AIRFLON自润滑衬套粘接方法，其特征在于：所述下料计算公式如下：

下料径向长度＝L+垫层厚度+0.4mm～0.6mm，

下料轴向长度＝h-0.2mm，

L-周长，垫层厚度-0.385mm，h-金属衬套的高度。

4.根据权利要求1至3任一项所述的AIRFLON自润滑衬套粘接方法，其特征在于：芯轴尺寸确定时，先加温200℃，4h冷却后，

金属衬套内径小于φ10按近似计算公式＝图纸尺寸/1.018±0.02，机加芯棒；

金属衬套内径φ10-φ20按近似计算公式＝图纸尺寸/1.012±0.02，机加芯棒；

金属衬套内径φ20-φ80按近似计算公式＝图纸尺寸/1.010±0.02，机加芯棒。

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