CN111055340A - 锡箔密封垫的加工装置及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械制造领域，涉及一种锡箔密封垫的加工装置及加工方法，该加工装置包括自上而下依次设置的上模、成形凸凹模、聚氨酯橡胶垫以及下模；此外，本发明所提供的加工装置还包括置于聚氨酯橡胶垫上表面的铝箔垫；待冲切毛坯置于成形凸凹模和铝箔垫之间。本发明提供了一种对工件尽快完成冲裁、确保工件表面质量以及避免工件外形和孔边缘形成褶皱的锡箔密封垫的加工方法。

Description

锡箔密封垫的加工装置及加工方法
技术领域
本发明属于机械制造领域，涉及一种密封垫的加工方法，尤其涉及一种航空用锡箔密封垫的加工装置及加工方法。
背景技术
锡箔密封垫类零件(如图1)是航空发动机系统中关键零件之一，对表面质量要求非常高，要求能够可靠地起到密封作用。锡箔密封垫选用的是铅锡合金箔料，牌号PbSn4.5～2.5，厚度非常薄，仅有0.05mm，而且特别软，几乎没有刚性，很容易弄出折、皱、包、点等缺陷，用机械、电加工和常规的冲裁方法均无法得到满足设计要求的零件。
目前仅能采用通用聚氨酯模进行加工，先将待加工的箔料放置在容框内的聚氨酯橡胶上，然后将成形凸凹模轻轻地放置在箔料上，开启压力机，调整滑块冲出零件。此过程聚氨酯橡胶表面有伤痕(这是避免不了的)或在聚氨酯橡胶面上存在异物都会在零件上留下包、麻点等缺陷；另外，聚氨酯橡胶在工作过程中受压变形，导致放置于表面的铅锡合金箔料在摩擦力的作用下也随之变形，冲裁结束后聚氨酯橡胶恢复原有形状，铅锡合金箔料却不能弹性恢复从而在表面形成褶皱。对此缺陷的控制在国内外的技术资料中均未见介绍。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种对工件尽快完成冲裁、确保工件表面质量以及避免工件外形和孔边缘形成褶皱的锡箔密封垫的加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锡箔密封垫的加工装置，包括自上而下依次设置的上模、成形凸凹模、聚氨酯橡胶垫以及下模；其特征在于：所述锡箔密封垫的加工装置还包括置于聚氨酯橡胶垫上表面的铝箔垫；待冲切毛坯置于成形凸凹模和铝箔垫之间。
上述铝箔垫的厚度不大于0.05mm。
上述成形凸凹模的内外形与待加工锡箔密封垫的外形一致，所述成形凸凹模的内、外公称尺寸均取零件中差尺寸，所述成形凸凹模的制造公差根据待加工锡箔密封垫的尺寸公差大小取±0.05mm，偏差不大于待加工锡箔密封垫公差的1/8；所述成形凸凹模是由厚度不低于5mm的CrWMn或Cr12MOV制成垫块；所述成形凸凹模的硬度HRC58～62。
一种锡箔密封垫的加工方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)根据待加工锡箔密封垫的尺寸要求准备待冲切毛坯以及铝箔垫；
2)组装加工装置：所述加工装置包括上模、成形凸凹模、聚氨酯橡胶垫以及下模；将上模安装在开式可倾压力机滑块上，将下模固定在开式可倾压力机工作台面上，将步骤1)准备的铝箔垫放置在下模容框内的聚氨酯橡胶垫上，将步骤1)准备的待冲切毛坯放在铝箔垫上表面，将成形凸凹模轻轻地放置在待冲切毛坯上；
3)开启压力机，调整开式可倾压力机滑块，冲裁得到待加工锡箔密封垫。
5、根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于：所述铝箔垫的厚度不大于0.05mm。
上述成形凸凹模的内外形与待加工锡箔密封垫的外形一致，所述成形凸凹模的内、外公称尺寸均取零件中差尺寸，所述成形凸凹模的制造公差根据待加工锡箔密封垫的尺寸公差大小取±0.05mm，偏差不大于待加工锡箔密封垫公差的1/8；所述成形凸凹模是由厚度不低于5mm的CrWMn或Cr12MOV制成垫块；所述成形凸凹模的硬度HRC58～62。
上述待冲切毛坯的外轮廓略大于待加工锡箔密封垫的外轮廓。
上述待冲切毛坯的外轮廓比待加工锡箔密封垫的外轮廓宽8～12mm。
本发明的优点是：
本发明提供了一种锡箔密封垫的加工装置及加工方法，该加工装置包括自上而下依次设置的上模、成形凸凹模、聚氨酯橡胶垫以及下模；同时，创新性的增加了置于聚氨酯橡胶垫上表面的铝箔垫；待冲切毛坯置于成形凸凹模和铝箔垫之间。由于聚氨酯橡胶在工作过程中受压变形，导致放置于表面的铅锡合金箔料在摩擦力的作用下也随之变形，冲裁结束后聚氨酯橡胶恢复原有形状，铅锡合金箔料却不能弹性恢复从而在表面形成褶皱，因此，本发明在聚氨酯橡胶和冲切毛坯间垫上一层辅助材料垫(铝箔垫)，该铝箔垫表面不会随聚氨酯橡胶受压变形而发生变形，从而保证了铅锡合金箔垫表面的平整，另外放入铝箔垫还可以避免聚氨酯橡胶表面伤痕和杂物对工件表面质量的影响，加铝箔垫后，聚氨酯模加工的工件光洁平整，完全能满足质量要求，还能作为(相比聚氨酯橡胶)较锋利的刃口对工件完成冲裁，避免了工件外形和孔边缘形成褶皱，起到二合一的效果。
附图说明
图1是待加工的某锡箔密封垫；
图2是本发明所采用的加工装置的结构示意图；
其中：
1-下模；2-聚氨酯橡胶垫；3-铝箔垫；4-冲切毛坯；5-成形凸凹模；6-上模。
具体实施方式
本发明首先以图1所示的锡箔密封垫的加工过程进行分析，该锡箔密封垫专用于某航空发动机控制系统，它选用铅锡合金箔料，牌号PbSn4.5～2.5，厚度0.05mm，且特别软，几乎没有刚性。现有技术中的加工方法，聚氨酯橡胶在工作过程中受压变形，导致放置于表面的铅锡合金箔料在摩擦力的作用下也随之变形，冲裁结束后聚氨酯橡胶恢复原有形状，铅锡合金箔料却不能弹性恢复从而在表面形成褶皱。因此，本发明在聚氨酯橡胶和冲切毛坯间垫上一层辅助材料垫，此垫具有一定刚性且易于冲裁，尤其选用的是0.05mm厚的铝箔垫。增加此垫不但可以避免背景技术中聚氨酯橡胶因表面伤痕和异物对工件表面质量的影响，还能作为(相比聚氨酯橡胶)较硬的刃口对工件尽快完成冲裁，避免了工件外形和孔边缘形成褶皱。
基于如上理论分析，本发明提供了一种锡箔密封垫的加工装置，参见图2，该加工装置与现有的加工装置相同的是均包括自上而下依次设置的上模6、成形凸凹模5、聚氨酯橡胶垫2以及下模1；与现有技术中不同的是本发明所提供的锡箔密封垫的加工装置还包括置于聚氨酯橡胶垫2上表面的铝箔垫3；待冲切毛坯4置于成形凸凹模5和铝箔垫3之间，铝箔垫3的厚度不大于0.05mm。
成形凸凹模5的内外形与待加工锡箔密封垫的外形一致，成形凸凹模5的内、外公称尺寸均取零件中差尺寸，成形凸凹模5的制造公差根据待加工锡箔密封垫的尺寸公差大小取±0.05mm，偏差不大于待加工锡箔密封垫公差的1/8；成形凸凹模5是由厚度不低于5mm的CrWMn或Cr12MOV制成垫块；成形凸凹模5的硬度HRC58～62。当需要加工不同形状尺寸的锡箔密封垫时，仅需更更换不同的成形凸凹模5即可。
基于如上加工装置，本发明还提供了一种锡箔密封垫类零件的加工方法，该方法包括以下步骤：
1)根据待加工锡箔密封垫的尺寸要求准备待冲切毛坯4以及铝箔垫3；
2)组装加工装置：加工装置包括上模6、成形凸凹模5、聚氨酯橡胶垫2以及下模1；将上模6安装在开式可倾压力机滑块上，将下模1固定在开式可倾压力机工作台面上，将步骤1准备的铝箔垫3放置在下模1容框内的聚氨酯橡胶垫2上，将步骤1准备的待冲切毛坯4放在铝箔垫3上表面，将成形凸凹模5轻轻地放置在待冲切毛坯4上；
3)开启压力机，调整开式可倾压力机滑块，冲裁得到待加工锡箔密封垫，此时完成锡箔密封垫的冲裁加工，整体取出铝箔垫、零件、成形凸凹模和废料边，剥离后取出零件。此过程中铝箔垫表面不会随聚氨酯橡胶受压变形而发生变形，从而保证了铅锡合金箔垫表面的平整，另外放入铝箔垫还可以避免聚氨酯橡胶表面伤痕和杂物对工件表面质量的影响，加铝箔垫后，聚氨酯模加工的工件光洁平整，完全能满足质量要求，还能作为(相比聚氨酯橡胶)较锋利的刃口对工件完成冲裁。
待冲切毛坯4的外轮廓略大于待加工锡箔密封垫的外轮廓，例如，待冲切毛坯4的外轮廓比待加工锡箔密封垫的外轮廓宽8～12mm，零件尺寸大时取大值，零件尺寸小时取小值。
按照本发明加工出的航空发动机控制系统中某部件的锡箔密封垫零件(HCB16-00-17)，各尺寸要求和外观质量均能能够满足设计要求。

Claims (8)

1.一种锡箔密封垫的加工装置，包括自上而下依次设置的上模(6)、成形凸凹模(5)、聚氨酯橡胶垫(2)以及下模(1)；其特征在于：所述锡箔密封垫的加工装置还包括置于聚氨酯橡胶垫(2)上表面的铝箔垫(3)；待冲切毛坯(4)置于成形凸凹模(5)和铝箔垫(3)之间。
2.根据权利要求1所述的锡箔密封垫的加工装置，其特征在于：所述铝箔垫(3)的厚度不大于0.05mm。
3.根据权利要求1或2所述的锡箔密封垫的加工装置，其特征在于：所述成形凸凹模(5)的内外形与待加工锡箔密封垫的外形一致，所述成形凸凹模(5)的内、外公称尺寸均取零件中差尺寸，所述成形凸凹模(5)的制造公差根据待加工锡箔密封垫的尺寸公差大小取±0.05mm，偏差不大于待加工锡箔密封垫公差的1/8；所述成形凸凹模(5)是由厚度不低于5mm的CrWMn或Cr12MOV制成垫块；所述成形凸凹模(5)的硬度HRC58～62。
4.一种锡箔密封垫的加工方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)根据待加工锡箔密封垫的尺寸要求准备待冲切毛坯(4)以及铝箔垫(3)；
2)组装加工装置：所述加工装置包括上模(6)、成形凸凹模(5)、聚氨酯橡胶垫(2)以及下模(1)；将上模(6)安装在开式可倾压力机滑块上，将下模(1)固定在开式可倾压力机工作台面上，将步骤1)准备的铝箔垫(3)放置在下模(1)容框内的聚氨酯橡胶垫(2)上，将步骤1)准备的待冲切毛坯(4)放在铝箔垫(3)上表面，将成形凸凹模(5)轻轻地放置在待冲切毛坯(4)上；
3)开启压力机，调整开式可倾压力机滑块，冲裁得到待加工锡箔密封垫。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于：所述铝箔垫(3)的厚度不大于0.05mm。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述成形凸凹模(5)的内外形与待加工锡箔密封垫的外形一致，所述成形凸凹模(5)的内、外公称尺寸均取零件中差尺寸，所述成形凸凹模(5)的制造公差根据待加工锡箔密封垫的尺寸公差大小取±0.05mm，偏差不大于待加工锡箔密封垫公差的1/8；所述成形凸凹模(5)是由厚度不低于5mm的CrWMn或Cr12MOV制成垫块；所述成形凸凹模(5)的硬度HRC58～62。
7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于：所述待冲切毛坯(4)的外轮廓略大于待加工锡箔密封垫的外轮廓。
8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：所述待冲切毛坯(4)的外轮廓比待加工锡箔密封垫的外轮廓宽8～12mm。
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