CN107972278B - 一种t型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法 - Google Patents

一种t型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法。该“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置包括上模、中模、下模、堵块以及挡板；其中堵块连接在“T”型的金属骨架一端，其形状与“T”型的金属骨架的底部一致，使得“T”型的金属骨架对称形成了哑铃状结构；连接有堵块的“T”型的金属骨架放置在中模与下模组成形成的中空腔体内，在堵块和“T”型的金属骨架上方固定挡板，然后上模压在挡板上方。本发明通过成型装置实现了热塑压制成型，确保了非金属衬套与金属骨架粘接质量；制得复合顶杆产品经高、低温循环处理后，非金属衬套与金属骨架结合处未产生裂纹、分离、气泡等现象，通过加注阀阀验收试验。

Description

一种T型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法
技术领域
本发明属于高分子-金属基复合材料领域，涉及一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法，其应用在航天阀杆、活门类产品中。
背景技术
航天器加注阀中“T”型结构复合顶杆如图1所示，是加注阀的关键零部件，设计要求在杆部粘接非金属衬套，非金属衬套不仅可以防止金属骨架粘滞磨损，而且非金属衬套对多余物有抵抗能力，即使多余物进入阀杆间隙，也可减轻或消除多余物对金属骨架的影响，从而提高加注阀的运动灵活性和可靠性。聚三氟氯乙烯氟由于其分子组成的特点，表面呈化学惰性，属于典型的难粘接的材料，聚三氟氯乙烯与金属粘接传统的工艺是采用粘接剂进行冷粘，但其可靠性不高，易在后期的使用中出现脱粘等问题。
发明内容
本发明提供一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法，其利用模塑方法，实现塑料和金属基体表面的可靠粘接。
实现本发明目的的技术方案：一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，所述的“T”型结构复合顶杆主体结构为“T”型的金属骨架，金属骨架的长杆部分外面包覆非金属衬套，该“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置包括上模、中模、下模、堵块以及挡板；其中堵块连接在“T”型的金属骨架一端，其形状与“T”型的金属骨架的底部一致，使得“T”型的金属骨架对称形成了哑铃状结构；连接有堵块的“T”型的金属骨架放置在中模与下模组成形成的中空腔体内，在堵块和“T”型的金属骨架上方固定挡板，然后上模压在挡板上方；其中，上模与中模固定连接、中模与下模固定连接形成整体成型装置。
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，其所述的金属骨架材料为铝或GH4169。
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，其所述的非金属衬套材料为聚三氟氯乙烯或聚全氟乙丙烯或聚酰亚胺。
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，其所述的上模与中模通过若干个连接螺钉固定连接
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，其所述的中模与下模通过若干个下模固定螺钉固定连接。
本发明所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其包括：
(a)对金属骨架进行吹砂、涂底漆表面处理，以增加非金属与金属的粘接强度；
(b)将堵块连接在“T”型的金属骨架一端，其形状与“T”型的金属骨架的底部一致，使得“T”型的金属骨架对称形成了哑铃状结构；
(c)连接有堵块的“T”型的金属骨架放置在中模与下模组成形成的中空腔体内，在堵块和“T”型的金属骨架上方固定挡板，然后上模压在挡板上方；其中，上模与中模固定连接、中模与下模固定连接形成整体成型装置；
(d)最后进行热塑压制，压制压力30～80MPa，温度260～270℃。
如上述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其所述的金属骨架(1)材料为铝或GH4169。
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其所述的非金属衬材料为聚三氟氯乙烯或聚全氟乙丙烯或聚酰亚胺。
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其所述的上模与中模通过若干个连接螺钉固定连接。
如上所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其所述的中模与下模通过若干个下模固定螺钉固定连接。
本发明的效果在于：本发明所述的“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置及成型方法，其通过独特的成型装置实现了热塑压制成型，确保了非金属衬套(聚三氟氯乙烯)与金属骨架粘接质量；最后制得的“T”型结构复合顶杆产品经高、低温循环处理后，非金属衬套(聚三氟氯乙烯)与金属骨架结合处未产生裂纹、分离、气泡等现象，并通过了加注阀阀验收试验(包括常温性能试验、低温性能试验、常温振动试验、低温振动试验等)，满足了设计要求。
附图说明
图1为“T”型结构复合顶杆结构示意图；
图2为端部带堵块的“T”型结构复合顶杆结构示意图；
图3为“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置结构示意图；
图4为“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置剖视图；
图5为挡板示意图。
图中：1.金属骨架；2.非金属衬套；3.堵块；4.上模；5.中模；6.下模；7.挡板；8.连接螺钉；9.下模固定螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置作进一步描述。
实施例1
如图1至图5所示，本发明所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，所述的“T”型结构复合顶杆主体结构为“T”型的金属骨架1，金属骨架1的长杆部分外面包覆非金属衬套2，其特征在于，该“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置包括上模4、中模5、下模6、堵块3以及挡板7；
其中堵块3连接在“T”型的金属骨架1一端，其形状与“T”型的金属骨架1的底部一致，使得“T”型的金属骨架1对称形成了哑铃状结构；
连接有堵块3的“T”型的金属骨架1放置在中模5与下模6组成形成的中空腔体内，在堵块3和“T”型的金属骨架1上方固定挡板7，然后上模4压在挡板7上方；其中，上模4与中模5通过若干个连接螺钉8固定连接、中模5与下模6通过若干个下模固定螺钉9固定连接形成整体成型装置。
所述的金属骨架1材料为铝或GH4169。所述的非金属衬套2材料为聚三氟氯乙烯或聚全氟乙丙烯或聚酰亚胺。
实施例2
本发明所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，该方法包括：
(a)对金属骨架1进行吹砂、涂底漆表面处理，以增加非金属与金属的粘接强度；
(b)将堵块3连接在“T”型的金属骨架1一端，其形状与“T”型的金属骨架1的底部一致，使得“T”型的金属骨架1对称形成了哑铃状结构；
(c)连接有堵块3的“T”型的金属骨架1放置在中模5与下模6组成形成的中空腔体内，在堵块3和“T”型的金属骨架1上方固定挡板7，然后上模4压在挡板7上方；其中，上模4与中模5通过若干个连接螺钉8固定连接、中模5与下模6通过若干个下模固定螺钉9固定连接形成整体成型装置；
(d)最后进行热塑压制，压制压力30～80MPa，温度260～270℃。
所述的金属骨架1材料为铝或GH4169。所述的非金属衬套2材料为聚三氟氯乙烯或聚全氟乙丙烯或聚酰亚胺。
由于工艺特性及设备能力的限制，阀杆、复合顶杆不可能实现垂直方向压制，本发明只能采用水平方向压制的办法。本发明成型装置使“T”型复合顶杆毛坯在模具内可以充分受压，实现热塑压制成型。本发明中堵块和连接螺钉的作用分别是对金属骨架限位和固定，同时堵块还能改善聚三氟氯乙烯的受力状态，同时因减小了承压面积使压制压力也得以减小，产品启模难度也随之降低。为避免热塑压制过程中金属骨架受压变形，设计挡板，既能使非金属在加热熔融状态时可以在金属骨架和模具之间的空间内自由流通，又能使金属骨架保持在模具的中心位置，并能够承受足够的压力。

Claims (6)

1.一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，所述的“T”型结构复合顶杆主体结构为“T”型的金属骨架(1)，金属骨架(1)的长杆部分外面包覆非金属衬套(2)，其特征在于，该“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置包括上模(4)、中模(5)、下模(6)、堵块(3)以及挡板(7)；
其中堵块(3)连接在“T”型的金属骨架(1)一端，其形状与“T”型的金属骨架(1)的底部一致，使得“T”型的金属骨架(1)对称形成了哑铃状结构；
连接有堵块(3)的“T”型的金属骨架(1)放置在中模(5)与下模(6)组成形成的中空腔体内，在堵块(3)和“T”型的金属骨架(1)上方固定挡板(7)，然后上模(4)压在挡板(7)上方；其中，上模(4)与中模(5)固定连接、中模(5)与下模(6)固定连接形成整体成型装置；
所述的金属骨架(1)材料为铝；
所述的非金属衬套(2)材料为聚三氟氯乙烯或聚全氟乙丙烯或聚酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，其特征在于，所述的上模(4)与中模(5)通过若干个连接螺钉(8)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型装置，其特征在于，所述的中模(5)与下模(6)通过若干个下模固定螺钉(9)固定连接。
4.一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其特征在于：该方法包括：
(a)对金属骨架(1)进行吹砂、涂底漆表面处理，以增加非金属与金属的粘接强度；
(b)将堵块(3)连接在“T”型的金属骨架(1)一端，其形状与“T”型的金属骨架(1)的底部一致，使得“T”型的金属骨架(1)对称形成了哑铃状结构；
(c)连接有堵块(3)的“T”型的金属骨架(1)放置在中模(5)与下模(6)组成形成的中空腔体内，在堵块(3)和“T”型的金属骨架(1)上方固定挡板(7)，然后上模(4)压在挡板(7)上方；其中，上模(4)与中模(5)固定连接、中模(5)与下模(6)固定连接形成整体成型装置；
(d)最后进行热塑压制，压制压力30～80MPa，温度260～270℃；
所述的金属骨架(1)材料为铝；
所述的非金属衬套(2)材料为聚三氟氯乙烯或聚全氟乙丙烯或聚酰亚胺。
5.根据权利要求4所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其特征在于，所述的上模(4)与中模(5)通过若干个连接螺钉(8)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种“T”型结构复合顶杆毛坯热塑成型方法，其特征在于，所述的中模(5)与下模(6)通过若干个下模固定螺钉(9)固定连接。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6033201A (en) * 1996-03-18 2000-03-07 Ngk Insulators, Ltd. Method for producing composite insulator
CN203919513U (zh) * 2014-06-18 2014-11-05 自贡众城特种塑胶有限公司 热塑性氟塑料衬管成型装置
CN104595576A (zh) * 2015-01-30 2015-05-06 航天材料及工艺研究所 一种非金属阀芯及其成型工艺
CN106994762A (zh) * 2017-06-01 2017-08-01 长沙理工大学 一种热塑性塑料包覆金属型材的生产设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62196123A (ja) * 1986-02-24 1987-08-29 Mitsubishi Electric Corp 繊維強化プラスチツク製構造部材の接続方法
CN105196620A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 南京航空航天大学 一种局部增强的X-cor泡沫夹层T型接头结构及成型方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6033201A (en) * 1996-03-18 2000-03-07 Ngk Insulators, Ltd. Method for producing composite insulator
CN203919513U (zh) * 2014-06-18 2014-11-05 自贡众城特种塑胶有限公司 热塑性氟塑料衬管成型装置
CN104595576A (zh) * 2015-01-30 2015-05-06 航天材料及工艺研究所 一种非金属阀芯及其成型工艺
CN106994762A (zh) * 2017-06-01 2017-08-01 长沙理工大学 一种热塑性塑料包覆金属型材的生产设备

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