CN112412981A - 超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法及所用润滑剂 - Google Patents

超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法及所用润滑剂 Download PDF

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Abstract

本发明属于飞机起落架技术领域，涉及超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法及所用润滑剂，所述方法依次使用三种具有逐步增大的工作端直径的挤压棒挤压铜制衬套内壁进行挤压安装，使衬套内壁发生塑性变形、直径扩张并与基体孔内壁形成过盈配合关系；所述润滑剂为按照重量比2：1均匀混合的二硫化钼和环氧树脂。使用本发明方法在超高强度钢零件上安装铜制衬套，可以获得比传统冷缩方法更大的干涉量，因此，衬套在零件孔中安装更加牢固，使用过程中不易发生转动或被拽出。

Description

超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法及所用润滑剂
技术领域
本发明属于飞机起落架技术领域，涉及一种超高强度钢零件上大干涉量安装铜制衬套的新方法，具体涉及超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法及所用润滑剂。
背景技术
飞机起落架是飞机起飞和降落唯一的支撑组建，承载了飞机自身和起降巨大的加速度和载荷，因此，飞机起落架一般采用超高强度钢材料制造，材料强度大于σb＞1650MPa。超高强度钢零件上常常需要安装具有自润滑性能的铜制衬套。为保证衬套牢固的安装的零件上，衬套不会转动或被拽出，要求衬套与孔位为干涉配合的方式进行安装，而目前的挤压工艺多用于钛合金、铝合金零件，目前的挤压工艺并不适用于超高强度钢零件。因此，目前采用的方法是对铜制衬套进行冷却(采用液氮或其他冷却剂)，待衬套冷却尺寸收缩后放入孔中，衬套温度升高尺寸恢复后即与零件实现干涉配合。但是这种方法受制于铜制衬套冷缩率限制，无法获得较高的干涉量，造成衬套安装不牢固，使用中常发生衬套滑动或被拽出的问题，影响飞机零件的使用安全。
发明内容
本发明的目的是：针对上述问题，提供超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法及所用润滑剂。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：
一方面，本发明提供超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，所述方法依次使用三种具有逐步增大的工作端直径的挤压棒挤压铜制衬套内壁进行挤压安装，使衬套内壁发生塑性变形、直径扩张并与基体孔内壁形成过盈配合关系；若采用1次两次的挤压，强度太大，约束大，挤压力有问题，两次挤压挤压力仍然偏大；若采用4次以上挤压，工艺复杂、效率降低，因此，本发明采用3级3次挤压，包含的具体步骤如下：
步骤一、挤压棒润滑：在挤压棒工作端均匀涂覆润滑剂，涂覆厚度不小于20μm，涂覆后在烘箱中，100℃下固化15min；
步骤二、第一级挤压棒挤压安装
清理衬套内壁，将涂有润滑剂的第一级挤压棒在外力作用下强化通过衬套；
步骤三、第二级挤压棒挤压安装
清理衬套内壁，将涂有润滑剂的第二级挤压棒在外力作用下强化通过衬套；
步骤四、第三级挤压棒挤压安装
清理衬套内壁，将涂有润滑剂的第三级挤压棒在外力作用下强化通过衬套；
步骤五、后处理：清理衬套内壁。
挤压棒挤压棒依次分为前引导段a、工作段b、后引导段c，挤压棒材料为工具钢，进行热处理，热处理后硬度大于HRC63；
所述衬套材料的热处理满足标准AMS4650。
第一级挤压棒工作段直径比衬套内径名义尺寸Ф2大0.8％，第二级挤压棒工作段直径比衬套内径名义尺寸Ф2大1.0％，第三级挤压棒工作段直径比衬套内径名义尺寸Ф2大1.2％。
所述挤压棒参照GB/T 9943-2008进行热处理，挤压棒参照HB/Z 170设计。
所述衬套外径名义尺寸Ф1公差为f8，衬套内径名义尺寸Ф2公差M8。
所述挤压棒材料为W6Mo5Cr4V2钢。
所述衬套材料CDA173铍铜合金。
优选地，使用工业酒精清理衬套内壁。
优选地，使用液压机或专用拉拔枪将各级挤压棒强化通过衬套。
另一方面，本发明提供一种超高强度钢零件上安装大干涉量衬套所用的润滑剂，所述润滑剂为按照重量比2：1均匀混合的二硫化钼和环氧树脂。
优选地，所述二硫化钼粒径5μm。
本发明的有益效果是：本发明超高强度钢零件上过盈配合安装铜制衬套的方法可以应用在飞机起落架等零件上，具有较好的应用前景。本发明使用具有三种不同工作段直径的挤压棒，挤压棒上涂覆专用的润滑剂，使用三种挤压棒，按照工作段直径从小到大依次对具有一定尺寸的铜制衬套进行挤压安装。使用本发明方法在超高强度钢零件上安装铜制衬套，可以获得比传统冷缩方法更大的干涉量，因此，衬套在零件孔中安装更加牢固，使用过程中不易发生转动或被拽出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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为超高强度钢零件示意图；
图2为铜衬套示意图；
图3为挤压棒示意图；
图4为第一级挤压棒挤压安装示意图；
图5为第二级挤压棒挤压安装示意图；
图6为第三级挤压棒挤压安装示意图；
其中，1-零件、2-衬套、3-一级挤压棒、4-二级挤压棒、5-三级挤压棒、a-前引导段、b-工作段、c-后引导段、D-工作段直径。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。
在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。本发明在具体对超高强度钢40CrNi2Si2MoVA(300M)钢Ф36mm的孔上过盈配合安装铜制衬套的实施例：
1.工件的准备
(1)零件示意图见图1，孔加工至名义尺寸Ф1，孔径加工公差为H8(孔和轴的加工公差按照GB/T 1800.4-1999执行)；加工直径Ф1为
Figure BDA0002667130430000041
(2)参照HB 5370标准对孔进行无损检查。
2.挤压棒准备
(1)挤压棒材料为W6Mo5Cr4V2钢制造，参照GB/T 9943-2008进行热处理，热处理后硬度大于HRC63；
(3)挤压棒示意图见图3，其中D为挤压棒工作段之间，挤压棒设计可参照HB/Z170,按照挤压棒工作段直径不同，分三个等级，第一级挤压棒工作段直径D1应比Ф2大0.8％，第二级挤压棒工作段直径D1应比Ф2大1.0％，第三级挤压棒工作段直径D1应比Ф2大1.2％；具体如下：
第一级挤压棒工作段直径为
Figure BDA0002667130430000051
第二级挤压棒工作段直径为
Figure BDA0002667130430000052
第三级挤压棒工作段直径为
Figure BDA0002667130430000053
3.润滑剂的准备
(1)润滑剂配方包括粒径5μm的二硫化钼、和环氧树脂
(2)二硫化钼和环氧树脂按照重量比2：1混合
(3)混合后充分搅拌均匀
4.衬套的准备
(1)衬套材料CDA173铍铜合金，材料标准满足标准AMS4650，抗拉强度大于1300MPa；
(2)衬套加工：衬套示意图见图2，衬套外径名义尺寸Ф1公差为f8，衬套内径名义尺寸Ф2公差M8，具体尺寸：
衬套外径为
Figure BDA0002667130430000054
衬套内径为
Figure BDA0002667130430000055
(3)衬套其他尺寸按照零件设计要求确定。
5.衬套的安装
(1)挤压棒润滑：在挤压棒工作端均匀涂覆润滑剂，涂覆厚度不小于20μm，涂覆后在烘箱中，100℃下固化15min；
(2)第一级挤压棒挤压安装：
使用工业酒精清理衬套内壁，使用液压机或专用拉拔枪，将涂有润滑剂的第一级挤压棒在液压机压力或拉拔枪拉力作用下强化通过衬套，如图3所示。
(3)第二级挤压棒挤压安装：
使用工业酒精清理衬套内壁，使用液压机或专用拉拔枪，将涂有润滑剂的第二级挤压棒在液压机压力或拉拔枪拉力作用下强化通过衬套，如图4所示。
(4)第三级挤压棒挤压安装：
使用工业酒精清理衬套内壁，使用液压机或专用拉拔枪，将涂有润滑剂的第三级挤压棒在液压机压力或拉拔枪拉力作用下强化通过衬套，如图5所示。
(5)后处理：使用工业酒精清理衬套内壁。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：所述方法依次使用三种具有逐步增大的工作端直径的挤压棒挤压铜制衬套内壁进行挤压安装，使衬套内壁发生塑性变形、直径扩张并与基体孔内壁形成过盈配合关系；包含步骤如下：
步骤一、挤压棒润滑：在挤压棒工作端均匀涂覆润滑剂，涂覆厚度不小于20μm，涂覆后在烘箱中，100℃下固化15min；
步骤二、第一级挤压棒挤压安装
清理衬套内壁，将涂有润滑剂的第一级挤压棒在外力作用下强化通过衬套；
步骤三、第二级挤压棒挤压安装
清理衬套内壁，将涂有润滑剂的第二级挤压棒在外力作用下强化通过衬套；
步骤四、第三级挤压棒挤压安装
清理衬套内壁，将涂有润滑剂的第三级挤压棒在外力作用下强化通过衬套；
步骤五、后处理：清理衬套内壁；
所述挤压棒依次分为前引导段a、工作段b、后引导段c，挤压棒材料为工具钢，进行热处理，热处理后硬度大于HRC63；
所述衬套材料的热处理满足标准AMS4650。
2.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：第一级挤压棒工作段直径比衬套内径名义尺寸Ф2大0.8％，第二级挤压棒工作段直径比衬套内径名义尺寸Ф2大1.0％，第三级挤压棒工作段直径比衬套内径名义尺寸Ф2大1.2％。
3.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：挤压棒参照GB/T 9943-2008进行热处理，挤压棒参照HB/Z 170设计。
4.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：衬套外径名义尺寸Ф1公差为f8，衬套内径名义尺寸Ф2公差M8。
5.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：挤压棒材料为W6Mo5Cr4V2钢。
6.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：衬套材料CDA173铍铜合金。
7.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：使用工业酒精清理衬套内壁。
8.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套的方法，其特征在于：使用液压机或专用拉拔枪将各级挤压棒强化通过衬套。
9.一种超高强度钢零件上安装大干涉量衬套所用的润滑剂，所述润滑剂为按照重量比2：1均匀混合的二硫化钼和环氧树脂。
10.根据权利要求1所述的超高强度钢零件上安装大干涉量衬套所用的润滑剂，其特征在于：所述二硫化钼粒径5μm。
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