曹立林，李 楊，張 飛

(中國航發(fā)西安動力控制科技有限公司，陜西 西安 710077)

1 夾布橡膠薄膜工藝分析

圖1 夾布橡膠薄膜零件(單位：mm)

對該零件的原加工工序?yàn)椋侯I(lǐng)取毛坯→沖中心孔→沖切→去絨毛→檢驗(yàn)。此過程存在的主要問題是：

2) 骨架為棉布，切斷面絨毛長；

3) 沖孔處膠料厚度較厚，切斷面不能滿足平直要求。

以上問題嚴(yán)重降低了零件的合格率，更因毛坯成本極高，零件成本大幅攀升。

1-斜刃沖頭;2-定位壓板;3-聚氯乙烯板圖2 手打模結(jié)構(gòu)簡圖

此方法雖然使超差問題得到了較大的改善，但試驗(yàn)件的消耗對于昂貴的夾布橡膠薄膜毛坯顯然是不經(jīng)濟(jì)的。另外，即便選取了合適的沖頭，但由于薄膜個(gè)體的差異，沖孔尺寸仍會有一些波動，也會產(chǎn)生超差品。

為進(jìn)一步解決沖孔尺寸波動問題， 2012年成立了本攻關(guān)小組，致力于此項(xiàng)目的研究，摸索出一種航空用夾布橡膠薄膜高精度尺寸孔的加工方法。

2 沖裁工藝設(shè)計(jì)

2.1 控制沖孔中橡膠的自然收縮量[7-12]

沖制橡膠時(shí)，當(dāng)沖子切入坯料，在刃口切割的同時(shí)，刃口兩面同時(shí)對材料進(jìn)行擠壓，使材料分別向沖子的孔內(nèi)和孔外流動。但由于向孔內(nèi)流動的阻力較大，一部分本應(yīng)向孔內(nèi)流動的材料流向了孔外。這部分材料在沖切結(jié)束后產(chǎn)生彈性恢復(fù)量，使得零件的內(nèi)孔收縮變小(圖3)。改進(jìn)后的工藝是在沖孔前增加一道沖制預(yù)制底孔工序，有了這樣的底孔，橡膠受壓后會比較均勻地向孔內(nèi)和孔外流動(圖4)，從而大幅度減小沖孔時(shí)的收縮變形，提高沖孔質(zhì)量和孔徑尺寸的穩(wěn)定性。

圖3 無底孔沖裁橡膠流動示意圖

圖4 帶底孔沖裁橡膠流動示意圖

2.2 確定預(yù)制底孔尺寸

夾布橡膠薄膜沖裁的應(yīng)用范圍并不廣泛，沒有太多的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以借鑒，具體可行的預(yù)制底孔尺寸方法更是未見報(bào)道。

本項(xiàng)目實(shí)施過程中，通過試驗(yàn)的方法，摸索出一套比較合理的確定預(yù)制底孔尺寸的方法。

預(yù)制底孔尺寸計(jì)算公式為

D底孔=D-2K×t

(1)

式中：D底孔為薄膜毛坯預(yù)沖底孔尺寸mm；D為薄膜零件孔尺寸mm；K為留邊系數(shù)，取0.5～0.7 mm[12]；t為橡膠薄膜厚度mm。

式(1)適用于計(jì)算橡膠制品和夾布橡膠薄膜制品沖孔加工前的預(yù)制底孔尺寸，從而可獲得較高的加工精度。

2.3 實(shí)施過程

1)領(lǐng)取薄膜毛坯；

2)利用圖2所示的專用手打模進(jìn)行沖孔前底孔的加工，底孔尺寸為D底孔=6.5 mm-2×0.5 mm×2.4=4.1 mm；

3)利用圖2所示的專用手打模進(jìn)行薄膜零件中孔的加工，沖頭尺寸為：D1=(1.02×6.53)-0.01mm=6.66-0.01mm；

4) 沖制薄膜零件的外形并去除絨毛；

5) 檢驗(yàn)。

3 結(jié)論