CN110524634A - 一种密封件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种密封件的加工方法，将聚四氟乙烯板毛料是通过海绵双面胶带粘贴在金属辅材板上的，实现毛料与金属辅材板的良好贴合，将金属辅材和需切割的聚四氟乙烯板毛料通过粘贴的方式固定，在加工时保证了毛料与辅材贴合状况牢靠，在切割时，由于金属板材具有较高的强度，能够承受水流的冲击力，防止造成聚四氟乙烯板毛料变形，因此保证了毛料在加工过程中的精确定位，这样就保证了加工出高精度尺寸的零件。

Description

一种密封件的加工方法

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯密封件的加工技术领域，具体为一种密封件的加工方法。

背景技术

航空发动机产品中常需要大量的精密密封零件，其中聚四氟乙烯垫片占比较多，由于聚四氟乙烯材料本身强度较差，难以固定，加工过程中材料伸缩导致零件加工前后尺寸变化较大，加工精度等级较低，且聚四氟乙烯材料零件的型号多。

传统聚四氟乙烯垫片的加工方法为钳加工和模具加工；普通钳加工的零件尺寸状态一致性差，无法加工出较高精度尺寸的零件；模具加工方法生产效率高、加工件的精度高、适合大批量生产，但缺点是模具设计制造周期长，工装费用高，往往加工一个零件就需要一个模具，造成新产品开发周期长，成本高，产品形状和尺寸稍作改变后模具就不可使用，需要重新设计更换制造，延长了产品的研发周期。

采用高压水射流加工方法利用具有极高能量和极强穿透能力的水射流对聚四氟乙烯毛料件进行冲击切割。这种加工技术是一种冷态加工技术，它具有切口质量好、高效、环保、切割材料的范围广泛等特点。因此，采用高压水射流加工小批量聚四氟乙烯垫片是较为合理经济的一种加工方法。

如图1所示，传统高压水射流加工聚四氟乙烯板的固定方式为上下加辅材，通过压板压紧将聚四氟乙烯板进行固定，但此种方式的缺点在于压板压紧位置B范围内聚四氟乙烯板与辅材贴合状况良好，但无压板区域则贴合状况不佳，易产生变形区域C，图2为压板压紧时聚四氟乙烯板的变形示意图。当零件尺寸较大，切割形状复杂零件时难以通过改变压紧位置、调整加工参数等常规手段进行改善，导致零件的加工精度不高。

如图3所示，另一种固定方式是采用螺栓进行固定，这时需要进行钻孔来安装固定螺栓，耗费人力，且零件不易拆装。采用螺栓固定时，为了避免在加工中刀头与螺栓碰撞，需要将刀头抬高一定尺寸，从而导致沿切割轨迹D切割出的零件切口处切割锥度较大，切割尺寸精度不高。如图4所示，在实际加工时，由于材料本身强度不够，材料伸缩等原因常常导致加工中零件位置发生改变，产生变形区域C，导致切割后尺寸超差。

发明内容

针对现有技术中采用高压水射流加工聚四氟乙烯材料密封胶容易变形的问题，本发明提供一种密封件的加工方法，解决聚四氟乙烯板采用高压水射流加工时的装夹固定问题，提高了聚四氟乙烯板零件的精度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种密封件的加工方法，包括以下步骤；

S1、选取硬质材料制备的辅助板1；

S2、对柔性材料密封件的毛坯进行预处理；

S3、在辅助板1的表面涂覆粘接层2，并将柔性材料密封件的毛坯粘接在粘接层上；

S4、确定高压水射流加工的加工参数和加工程序；

S5、将粘接后的柔性材料密封件的毛坯和辅助板1安装在设备的操作台上，进行高压水射流加工；

S6、工件加工完之后，将加工好的柔性材料密封件与辅助板1进行分离，得到柔性材料的密封件。

优选的，步骤1中辅助板1的面积大于或等于待加工柔性材料毛坯的面积；

优选的，所述硬质材料为金属材料。

优选的，所述辅助板1为不锈钢板，厚度为1.5-2.5mm。

优选的，步骤S2中，预处理具体为对柔性材料的表面进行清洁，对柔性材料的边缘去毛刺。

优选的，步骤S3中，粘接层2为海绵双面胶带、双面胶或胶粘剂中的任意一种.

优选的，所述粘接层为海绵双面胶带，具体的涂覆方法如下：

将海绵双面胶带一面的隔离纸撕下，粘贴在辅助板1的上表面，再撕下海绵双面胶带另一面的隔离纸，将聚柔性材料的下表面粘接在海绵双面胶带的顶面。

优选的，步骤S4中，根据柔性材料的厚度以及辅助板1的厚度，确定水切割加工程序和加工参数。

优选的，步骤S5中，辅助板1和柔性材料在机床上的安装方法具体如下：

将柔性材料位于辅助板1的顶部，然后将柔性材料和辅助板1压装在设备上的操作平台上；

优选的，所述柔性材料为四氟乙烯密。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的密封件的加工方法，将柔性材料密封件的毛坯通过粘接层粘贴在硬质的辅材板上的，柔性材料密封件的毛坯与辅材板的良好贴合，将辅材板和需切割的柔性材料密封件的毛坯通过粘贴的方式固定，在切割时，由于辅材板具有较高的强度，能够承受水流的冲击力，防止造成柔性材料密封件的毛坯的变形，因此保证了柔性材料密封件的毛坯在加工过程中的精确定位，进而提高了柔性材料密封件的精度。

进一步，选取金属材料为辅助板，金属具有良好的刚性，能够承受较大的水流冲击不会变形，能够有效提高密封件的精度。

进一步，对毛坯进行清洁和去毛刺，防止粘接不牢固，在加工过程中造成毛坯移位，导致零件加工不合格。

进一步，粘接层选用海绵双面胶带，操作简单，清理便捷，而且成本低廉。

附图说明

图1为现有压板固定聚四氟乙烯板的结构示意图；

图2为压板固定时聚四氟乙烯板的变形示意图；

图3为现有采用螺栓固定聚四氟乙烯板的结构示意图；

图4为采用螺栓固定聚四氟乙烯板的变形示意图；

图5为本发明方法固定聚四氟乙烯板的示意图。

图中：1、聚四氟乙烯板；2、粘接层；3、辅助板；B、压板压紧位置；C、变形区域；D、切割轨迹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图5，一种密封件的加工方法，包括以下步骤；

S1、选取辅助板1，辅助板1的面积大于待加工的聚四氟乙烯板2的面积；辅助板1为硬质材料，例如为金属材料，优选为不锈钢板。

S2、对待加工的聚四氟乙烯板2进行预处理。

具体预处理包括清洁聚四氟乙烯板2的表面，对聚四氟乙烯板2的边缘进行去毛刺。

S3、在辅助板1的上表面涂覆粘接层。

粘接层为海绵双面胶带、双面胶或胶粘剂中的任意一种，优选为海绵双面胶带。

将海绵双面胶带一面的隔离纸撕下，粘贴在辅助板1的上表面，再撕下另一面的隔离纸，将聚四氟乙烯板2的下表面粘接在海绵双面胶带的顶面，粘贴时应要注意将聚四氟乙烯板2粘贴平整，无翘曲。

S4、编制水切割加工程序：根据零件的材料厚度与辅料的厚度，确定水切割加工程序和各项参数；

S5、将聚四氟乙烯板2位于辅助板1的顶部，然后将聚四氟乙烯板2压紧在设备上，找准定位后开始加工出需要的工件尺寸；

S6、工件加工完之后，将聚四氟乙烯板2和辅助板1卸下，对其进行表面，由于水射流切割作用下，少量的水流会溅射粘接层的边缘，因此会造成聚四氟乙烯板2和辅助板1有所剥离，且聚四氟乙烯板的表面张力小，所以可以从剥离处轻松将聚四氟乙烯板零件从辅助板1上卸下。

本发明提供的密封件的加工方法，将聚四氟乙烯板毛料是通过海绵双面胶带粘贴在金属辅材板上的，借助金属辅材板，实现毛料与金属辅材板的良好贴合，将金属辅材和需切割的聚四氟乙烯板毛料通过粘贴的方式固定，在加工时保证了毛料与辅材贴合状况牢靠，在切割时，由于金属板材具有较高的强度，能够承受水流的冲击力，防止造成聚四氟乙烯板毛料变形，因此保证了毛料在加工过程中的精确定位，这样就保证了加工出高精度尺寸的零件。

进一步考虑到金属辅材板强度及平整要求，以及聚四氟乙烯板种类和形状等，优选金属辅材板厚度在1.5-2.5mm，外形尺寸大于聚四氟乙烯板毛料尺寸。

本发明提供的加工方法相比钳加工方法，该方法加工精度较高，200mm尺寸范围内精度可控制在0.2mm以内。同时该方法与加工效率较高，加工时间在1～5min/件。

本发明提供的加工方法相比模具冲切加工方法，该方法成本较低，仅需要一定辅材，无需制造专用工装，且能有效缩短零件的研制周期，而且毛料与辅材采用海绵双面胶带易粘贴，易清理，不会影响材料表面质量与性能。

实施例1

以某非金属柔性材料精密环形密封圈零件为例对本发明方法进行详细说明。

零件材料为聚四氟乙烯SFB-1，厚度为2mm，零件外径尺寸Φ150，内径尺寸Φ30，且内外径公差都为0.2mm。由于生产周期不足，模具加工方法不可行；零件材料较厚、要求公差较严，且内径过小，采用钳加工难以实现。现采用上述聚四氟乙烯密封件的高压水射流加工方法进行加工，包括以下步骤；

1、根据工件的形状特点，选择厚度1.8mm，外形尺寸170×170的不锈钢材料作为辅材板1；

2.准备待加工零件的毛料，毛料尺寸也选择170×170，从而保证粘贴牢固不变形；

3.用海绵双面胶带将毛料与辅材板1进行粘贴，保证毛料粘贴平整，无翘曲；

4.编制加工零件的水切割程序；

5.将毛料位于辅材板1的顶部，将毛料压紧在设备上，找准定位后开始加工工件；

6.工件加工完之后，连同毛料与其粘贴的辅材卸下，清理干净表面后，由于水射流切割作用零件边缘已经于辅材有所剥离，且聚四氟乙烯板的表面张力小，轻轻从剥离处即可将零件从辅材上卸下。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤；

S1、选取硬质材料制备的辅助板(1)；

S2、对柔性材料密封件的毛坯进行预处理；

S3、在辅助板(1)的表面涂覆粘接层(2)，并将柔性材料密封件的毛坯粘接在粘接层上；

S4、确定高压水射流加工的加工参数和加工程序；

S5、将粘接后的柔性材料密封件的毛坯和辅助板(1)安装在设备的操作台上，进行高压水射流加工；

S6、工件加工完之后，将加工好的柔性材料密封件与辅助板(1)进行分离，得到柔性材料的密封件。

2.根据权利要求1所述密封件的加工方法，其特征在于，步骤S1中辅助板(1)的面积大于或等于待加工柔性材料毛坯的面积。

3.根据权利要求1所述密封件的加工方法，其特征在于，所述硬质材料为金属材料。

4.根据权利要求1所述密封件的加工方法，其特征在于，所述辅助板(1)为不锈钢板，厚度为1.5-2.5mm。

5.根据权利要求1所述密封件的加工方法，其特征在于，步骤S2中，预处理具体为对柔性材料的表面进行清洁，对柔性材料的边缘去毛刺。

6.根据权利要求1所述密封件的加工方法，其特征在于，步骤S3中，粘接层(2)为海绵双面胶带、双面胶或胶粘剂中的任意一种。

7.根据权利要求6所述密封件的加工方法，其特征在于，所述粘接层为海绵双面胶带，具体的涂覆方法如下：

将海绵双面胶带一面的隔离纸撕下，粘贴在辅助板(1)的上表面，再撕下海绵双面胶带另一面的隔离纸，将聚柔性材料的下表面粘接在海绵双面胶带的顶面。

8.根据权利要求5所述密封件的加工方法，其特征在于，步骤S4中，根据柔性材料的厚度以及辅助板(1)的厚度，确定水切割加工程序和加工参数。

9.根据权利要求5所述密封件的加工方法，其特征在于，步骤S5中，辅助板(1)和柔性材料在机床上的安装方法具体如下：

将柔性材料位于辅助板(1)的顶部，然后将柔性材料和辅助板(1)压装在设备上的操作平台上。

10.根据权利要求1所述密封件的加工方法，其特征在于，所述柔性材料为四氟乙烯密。