CN107030455B - 填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，该方法用于填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件，所述零件包括零件主体和填充型腔，所述方法包括以下步骤：a.下料和毛坯加工；b.酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充：采用热加工工艺，将酚醛玻璃纤维模塑料系列材料通过模压制到所述填充型腔内，直至酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满所述填充型腔；c.压铸加工成型：对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，使其形成所述零件。本发明具有加工后的零件良品率高、填充处密度大、效果好的特点。

Description

填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法

技术领域

本发明属于零件的加工方法技术领域，具体涉及填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法。

背景技术

酚醛玻璃纤维模塑料即酚醛玻璃纤维模塑料，有近50年的历史，广泛应用于机械、电子、航空和化工等行业。其主要用于各种高强度绝缘零件中。

现有技术中，对内嵌有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工主要是以下步骤：

首先，选择合适的金属材料进行下料并加工成初步的零件；

其次，对初步零件进行加工，比如，零件外部的尺寸加工、零件外形的加工、内部孔等特殊结构的加工等；

再次，对加工后的零件进行热塑压铸，即在45t压力下将酚醛玻璃纤维模塑料FX-501材料注塑进入零件型腔内，使其填充于零件型腔内；

最后，成品检验。

由于加工后才进行热塑成型处理，所以热加工时，材料收缩变化大，零件的结构变化比较大，零件尺寸精度较差；同时，由于热塑成型时，酚醛玻璃纤维模塑料FX-501材料的流动性差，零件内的酚醛玻璃纤维模塑料FX-501材料的填充效果不好，加之压力不能太高，压力若高的话加工好的零件就会被压变形、这样才导致零件内部剖开后，含有酚醛玻璃纤维模塑料FX-501材料的剖面有气孔，密度性差、零件在推出模具后加工好的表面出现严重拉伤。综上所述，现有技术中的加工方法，生产出来的零件，良品率低、精度差，导致成本比较高，且生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，解决现有技术中加工出来的零件良品率低、密度小、零件容易变形的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，该方法用于填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件，所述零件包括零件主体和填充型腔，所述方法包括以下步骤：

a.下料和毛坯加工：将加工零件的原料下料，并通过机床加工出零件主体的毛坯，同时在所述毛坯内加工出填充型腔；

b.酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充：采用热加工工艺，将酚醛玻璃纤维模塑料系列材料通过模压制到所述填充型腔内，直至酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满所述填充型腔；

c.压铸加工成型：对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，使其形成所述零件。

在本发明的一个优选实施例中，所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤中，所述热加工工艺中的压力条件为150t-300t。

在本发明的一个优选实施例中，所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤中，所述热加工工艺中的压力条件为200t。

在本发明的一个优选实施例中，所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤中，所述热加工工艺中的温度条件为60℃-200℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤还包括保压和保温步骤，所述保压和保温步骤具体为：

所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满于所述填充型腔后，保持压力150t-300t和温度60℃-200℃不变，保持15min-20min。

在本发明的一个优选实施例中，所述压铸加工成型步骤中，对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，所述加工具体包括对所述零件主体的毛坯的尺寸加工。

在本发明的一个优选实施例中，所述下料和毛坯加工步骤后还包括对毛坯及填充型腔的检验，具体为：采用万能量角尺和专用量具对填充型腔的尺寸进行检验。

在本发明的一个优选实施例中，所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤后还包括对填充酚醛玻璃纤维模塑料系列材料后的毛坯的检验，具体为：

目测毛坯表面是否存在气孔、掉块、凹坑及拉伤，并抽检做强度检测及电绝缘检测。

在本发明的一个优选实施例中，所述压铸加工成型后还包括对压铸加工成型后零件的检测，具体为：

使用万能量具及专用量具检测零件的尺寸精度是否符合要求，并目测检验零件整个外观是否符合要求。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的加工方法，先初步加工成毛坯，然后在填充时，采用热成型加工，使用了半自动化的机械模具，塑合后的零件自动顶出模具；然后再对填充毛坯进行二次精加工。与传统工艺相比，将热加工填充提前进行，这样的话，避免了先精加工再热加工时，不仅酚醛玻璃纤维模塑料FX-501材料容易缺料或溢料，导致填充效果差，而且避免了后期热加工时毛坯变形及表面拉伤等表面缺陷的问题。故本申请与传统工艺相比，良品率高，大约可以节省经费2千万左右；零件整体的尺寸精度和外观大大得到提高。

本发明的加工方法，避免了零件缺料使加工好的半成品零件报废、增加加工成本，大大节约了成本，降低了成品零件的报废数量。

本发明的加工方法，使得整个加工质量得到很大提高，良品率由以前的65％提高到现在的95％，提高了零件的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的现有技术加工的零件的主视图；

图2为本发明提供的现有技术加工的零件A-A面的剖视图；

图3为本发明提供的采用本发明的加工方法加工的零件的主视图；

图4为本发明提供的采用本发明的加工方法加工的零件B-B面的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明提供的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，该方法用于填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件，所述零件包括零件主体和填充型腔，

本申请中，加工方法主要针对的是带有填充型腔的零件，其改进点也在于针对酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充与零件之间的加工顺序。

所述方法包括以下步骤：

a.下料和毛坯加工：将加工零件的原料下料，并通过机床加工出零件主体的毛坯，同时在所述毛坯内加工出填充型腔；

上述步骤中，关于填充型腔部分，也可以通过CNC机床加工获得，而原料则是根据零件的要求选择的。一般多为铝合金、铜合金、钢质等等材料。对上述的毛坯及填充型腔的检验，具体为：采用万能量具和专用量具对填充型腔的尺寸进行检验。

b.酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充：采用热加工工艺，将酚醛玻璃纤维模塑料系列材料通过模压制到所述填充型腔内，直至酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满所述填充型腔；

具体地，所述热加工工艺中的压力条件为150t-300t。

进一步地，热加工工艺中的压力优选200t。

具体加工时，采用200t压力机进行压力的控制和改变。

所述热加工工艺中的温度条件为60℃-200℃。

进一步地，酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤后，还包括保压和保温步骤，上述的保压和保温步骤具体为：

所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满于所述填充型腔后，保持压力150t-300t和温度60℃-200℃不变，保持时间15min-20min。

对上述填充酚醛玻璃纤维模塑料系列材料后的毛坯的检验，具体为：

目测毛坯表面是否存在气孔、掉块、凹坑及拉伤，并抽检做强度检测及电绝缘检测。

c.压铸加工成型：对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，使其形成所述零件。

进一步地，所述压铸加工成型步骤中，对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，所述加工具体包括对所述零件主体的毛坯的尺寸加工。

对上述压铸加工成型后零件的检测，具体为：

使用万能量具及专用量具检测零件的尺寸精度是否符合要求，并目测检验零件整个外观是否符合要求。

参照附图1-2，为现有技术加工出来的零件，其加工方法为：

首先，进行下料，采用CNC机床加工出零件的毛坯，所述毛坯内加工有填充型腔；

其次，对毛坯的零件进行三个部分的加工，其分别为：

a.零件外形的加工：具体是对零件的整体尺寸以及外形的加工，比如外部的边沿等等进行精细加工；

b.零件的多余部分的去除：对于零件内部多余的部分的去除；

c.零件的其它加工：具体为零件内部的孔、四方形等等其它几何图形的加工，进而形成标准的零件。本零件中，主要是针对零件的腰形孔1的加工。

再次，酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充：通过热加工工艺，在45t压力下，将酚醛玻璃纤维模塑料系列材料通过模压制到所述填充型腔2内，形成需要的零件。

上述方法中，由于开始已经二次加工成了零件，如果再用200t压力，容易导致零件严重变形。但是，二次加工后再通过热加工工艺填充，此时，热加工中的加热，会导致零件有部分变形，导致零件的精度差；此时填充酚醛玻璃纤维模塑料系列材料，由于酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的流动差，大部分能够填充进入填充型腔内，这样的话，填充型腔内的酚醛玻璃纤维模塑料系列材料内部有气泡，导致整个零件的密度比较差，还有一些酚醛玻璃纤维模塑料系列材料溢流到零件的其它部分，导致零件外观难看，并影响零件尺寸精度。

具体地，由于酚醛玻璃纤维模塑料FX-501酚醛树脂纤维塑料混炼时酚醛树脂和玻璃纤维混炼不是很均匀，在压制过程中容易产生缺料或溢料，所以若使用精加工再塑合，热成型后零件的良品率很低，有时溢料后粘在零件上的溢料难以去除，去除时影响零件的精度和外观，零件也容易压变形，零件顶出模具表面也容易拉伤划伤，影响外观。再就是零件缺料使加工好的半成品零件报废、增加加工成本。而且采用现有技术的这种方法，加工出来的零件，良品率仅有65％。

通过图1可以看出，零件外部与腰形孔1之间缝隙很大，精度比较差；同时参照附图2可以看出，零部件的填充型腔2内填充效果比较差；且图1中最上部的2个孔，在剖视图中不对应；加之其材料混料不均匀，使得零件尺寸成型后收缩比较大，公差无法保证，同时使用外六方定位，出模时六方表面拉伤严重、同时溢料影响了零件尺寸，飞边不好去除影响外观。

参照附图3和4，采用本发明的加工方法加工出来的零件，其加工方法为：

首先，进行下料，采用CNC机床加工出零件的毛坯，所述毛坯内加工有填充型腔；

对上述的毛坯进行检验，具体为：采用万能量具和专用量具对填充型腔的尺寸进行检验。

其中，专用量具是针对不同结构的零件检测用的测量工具，零件的结构改变时，会导致专用量具的改变。

其次，酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充：通过热加工工艺，在200t压力下，将酚醛玻璃纤维模塑料系列材料通过模压制到所述填充型腔内，直至酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满所述填充型腔；

此时，由于已经提前填充，而且压力比较大，故填充效果好，密度大，切割后的剖视图就可以看出；

对填充酚醛玻璃纤维模塑料系列材料后的毛坯的检验，具体为：

目测毛坯表面是否存在气孔、掉块、凹坑及拉伤，并抽检做强度检测及电绝缘检测。

其次，对毛坯的零件进行三个部分的加工，其分别为：

a.零件外形的加工：具体是对零件的整体尺寸以及外形的加工，比如外部的边沿等等进行精细加工；

b.零件的多余部分的去除：对于零件内部多余的部分的去除；

c.零件的其它加工：具体为零件内部的孔、四方形等等其它几何图形的加工，进而形成标准的零件。

加工后，对压铸加工成型后零件的进行检测，具体为：

使用万能量具及专用量具检测零件的尺寸精度是否符合要求，并目测检验零件整个外观是否符合要求。

通过图3和4可以看出，零件外部与腰形孔1之间缝隙小，精度高；同时参照附图4可以看出，零部件的填充型腔2内填充效果比较好。通过对比可知，本申请方法加工后，保证酚醛玻璃纤维模塑料(酚醛玻璃纤维模塑料FX-501)充满了零件型腔、并达到一定密实度、填充后表面不得有缺料、气泡、掉块等缺陷。

本申请与现有技术中的加工步骤完全不同，其通过初步加工、热加工填充和再次加工的步骤，保证了零件的良品率，而现有技术中的操作步骤，技术人员在热加工时不敢用200t的压力，是因为200t会导致零件严重变形，但是却导致后期热加工时，填充效果差的问题。本申请通过将热加工填充步骤提前，使得成型后的零件密度大、填充料不会掉渣破损，零件良品率高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：该方法用于填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件，所述零件包括零件主体和填充型腔，

所述方法包括以下步骤：

a.下料和毛坯加工：将加工零件的原料下料，并通过机床加工出零件主体的毛坯，同时在所述毛坯内加工出填充型腔；

b.酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充：采用热加工工艺，将酚醛玻璃纤维模塑料系列材料通过模压制到所述填充型腔内，直至酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满所述填充型腔；

c.压铸加工成型：对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，包括对零件外形的加工，零件的多余部分的去除和零件的其它加工，使其形成所述零件。

2.根据权利要求1所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤中，所述热加工工艺中的压力条件为150t-300t。

3.根据权利要求2所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤中，所述热加工工艺中的压力条件为200t。

4.根据权利要求2所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤中，所述热加工工艺中的温度条件为60℃-200℃。

5.根据权利要求4所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤还包括保压和保温步骤，所述保压和保温步骤具体为：

所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料填满于所述填充型腔后，保持压力150t-300t和温度60℃-200℃不变，保持15min-20min。

6.根据权利要求1所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述压铸加工成型步骤中，对填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件主体的毛坯进行加工，所述加工具体包括对所述零件主体的毛坯的尺寸加工。

7.根据权利要求1所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述下料和毛坯加工步骤后还包括对毛坯及填充型腔的检验，具体为：采用万能量具和专用量具对填充型腔的尺寸进行检验。

8.根据权利要求1所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的填充步骤后还包括对填充酚醛玻璃纤维模塑料系列材料后的毛坯的检验，具体为：

目测毛坯表面是否存在气孔、掉块、凹坑及拉伤，并抽检做强度检测及电绝缘检测。

9.根据权利要求1所述的填充有酚醛玻璃纤维模塑料系列材料的零件的加工方法，其特征在于：所述压铸加工成型步骤后还包括对压铸加工成型后零件的检测，具体为：

使用万能量具及专用量具检测零件的尺寸精度是否符合要求，并目测检验零件整个外观是否符合要求。

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