[發明專利]飛機鈦合金電自阻加熱拉彎模具陶瓷絕緣墊圈的設計方法

有效

• 申請號: 201810083842.6
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108363847B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 孫興;王永軍;徐志遠;李曉治;曾元松;劉寶勝;吳為
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種飛機鈦合金電自阻加熱拉彎模具陶瓷絕緣墊圈的設計方法，采取在陶瓷絕緣墊圈兩表面涂覆保護層的方式，以使得陶瓷絕緣墊圈表面與保護層表面的接觸為軟接觸，使原來陶瓷絕緣墊圈受到的過于集中的應力分散開，陶瓷絕緣墊圈達不到所能承受的最大彎矩，從而有效的解決由于陶瓷絕緣墊圈表面粗糙度影響導致的墊圈局部應力過于集中，陶瓷絕緣墊圈碎裂的問題。改良后的陶瓷絕緣為了解決現有不僅在飛機鈦合金電自阻加熱拉彎生產中不會碎裂，而且滿足對陶瓷絕緣件的力學性能的要求，不會改變陶瓷絕緣墊圈的原有特性，充分利用了陶瓷絕緣墊圈的優良性能，制作工藝簡單，生產成本低。

技術領域

本發明涉及型材拉彎成型領域，具體是飛機鈦合金電自阻加熱拉彎模具陶瓷絕緣墊圈的設計方法。

背景技術

陶瓷材料是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點。可用作結構材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。由陶瓷材料制成的陶瓷絕緣墊圈就是現代工業中的又一重大研究成果，與傳統的絕緣材料相比，陶瓷絕緣材料耐高溫、硬度高、耐磨損、壽命長，廣泛用于電子、機械、化工、紡織、儀表等各個領域。

現今陶瓷絕緣墊圈已經成為飛機鈦合金電自阻加熱拉彎模具的重要組成部分，用于金屬模具與工作臺的隔離，起到絕緣和保護金屬模具等作用，然而陶瓷又屬于易碎材料，在飛機鈦合金電自阻加熱拉彎生產中，會出現陶瓷絕緣墊圈碎裂的現象，碎裂的原因是由于受到陶瓷絕緣墊圈表面的粗糙度的影響，在受到外力后，陶瓷絕緣墊圈所受到的局部應力過于集中，從而導致了陶瓷絕緣墊圈的碎裂。

在公開號為CN104999762A的發明創造中公開了一種易碎容器一體包覆硅膠成型方法中公開了一種易碎容器一體包覆硅膠成型方法,其包括以下步驟：1)涂膠；2)烘烤；3)抽真空包覆；4)成型：將包覆好固態硅膠原料的易碎容器移至模具型腔內,然后合模進行高溫高壓成型；采用腔內復合成型技術,能有效把硅膠與易碎容器相結合形成一體結構,且貼合緊密、包覆效果好,兩者之間無縫隙,保證清潔,有益于健康,給清洗、使用帶來方便；在使用時,能有效地防止易碎容器因不慎掉落而被摔碎。但是此技術方案強調的是硅膠的涂覆工藝，并沒有給出硅膠需要涂覆的厚度，以及具體的防摔效果。

在公開號為CN104591769A的發明創造中公開了一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷及其制備方法，通過添加SiC晶須,由AlMgB14預反應粉和SiC晶須按一定的比例組成復合原料,改進鋁鎂硼陶瓷的斷裂韌性。通過復合添加SiC晶須和Ni3Al混合粉體,進一步改善鋁鎂硼陶瓷的斷裂韌性、強度和硬度,改進鋁鎂硼陶瓷的高溫性能。尤其是在Ni3Al中配合添加一定量的Cr、Zr、Y、V和B,對Ni3Al進行改性,可顯著提高最終制得的陶瓷材料的斷裂韌性。通過使硼粉先經高溫熱處理再與鋁粉、鎂粉混合,然后經高壓加熱制得AlMgB14預反應粉,配合該工藝可進一步提高鋁鎂硼陶瓷的性能。但是該方法存在改變陶瓷的內部的組份結構、制作工藝復雜和生產成本較高的不足，不適合在工業生產中推廣。

發明內容

為克服現有技術中存在的飛機鈦合金電自阻加熱拉彎模具中陶瓷絕緣墊圈易碎的不足，本發明提出了一種飛機鈦合金電自阻加熱拉彎模具陶瓷絕緣墊圈的設計方法。

本發明的具體過程是：

步驟1，確定陶瓷絕緣墊圈上保護層的涂覆位置。

所述確定的保護層涂覆在陶瓷絕緣墊圈的上表面和下表面。

步驟2，選取保護層材料。

選取硅橡膠與鋁粉的復合材料作為保護層的材料。

步驟3，計算螺栓的扭緊力。

步驟4，確定陶瓷絕緣墊圈表面粗糙度δ。

所述陶瓷絕緣墊圈表面粗糙度δ＝10μm。

步驟5，建立陶瓷絕緣墊圈最易碎的受力模型：