本發(fā)明涉及高分子-金屬基復合材料生產(chǎn)設備，尤其涉及一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置及成型方法。

背景技術：

1、航天器xx型號氧箱排氣閥中強制作動活塞毛坯結構見圖1所示，是排氣閥的關鍵零部件，強制作動活塞包括活塞座和與其連接的導向桿，導向桿上沿周向設有襯套環(huán)，設計要求在強制作動活塞導向桿的襯套環(huán)上粘接聚全氟乙丙烯塑料襯套，即襯套環(huán)上用于熱塑聚全氟乙丙烯塑料襯套。與不加襯套的金屬－金屬配合副相比，強制作動活塞的襯套不僅可以防止金屬間粘滯磨損，而且襯套對多余物有抵抗能力，即使多余物進入導向桿間隙，也可減輕或消除多余物對導向桿運動的影響，從而提高排氣閥的運動靈活性和可靠性。

2、聚全氟乙丙烯塑料呈化學惰性，屬于難粘接的材料，聚全氟乙丙烯塑料與金屬粘接包括冷粘和熱塑，采用粘接劑進行冷粘，易在后期的使用中出現(xiàn)脫粘等問題；采用熱塑需要在加熱狀態(tài)下充分熔融塑化，還要在熱塑成型時讓塑料充分受壓，使其與金屬基體粘接良好。

3、因強制作動活塞金屬骨架較大，且導向桿為細長型，常常出現(xiàn)導向桿上熱塑塑襯套與金屬基體的結合強度無法滿足工藝要求，成品率低，增加了生產(chǎn)成本。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置及成型方法，該熱塑成型裝置及成型方法生產(chǎn)的強制作動活塞，其塑料襯套與金屬基體粘結強度高，使用壽命長，成品率高，操作簡便，生產(chǎn)成本低。

2、發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：

3、一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，包括成型模組和同軸設置的沖頭部，所述成型模組包括定模和動模，所述定模設有用于容置強制作動活塞的容置腔，所述容置腔具有上開口，所述定模下端開設有與容置腔連通的卸?？?；所述動模呈圓柱狀，所述動模中央設有上下貫穿的熱塑腔，所述動模滑設在容置腔內(nèi)，所述動模的下端與強制作動活塞的活塞座上端抵靠，所述強制作動活塞的導向桿由下向上穿過熱塑腔；所述沖頭部位于動模的上方并滑設在容置腔內(nèi)，所述沖頭部沿軸線設有貫通的引導孔，所述引導孔與強制作動活塞的導向桿滑動適配。

4、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，所述熱塑腔呈圓柱狀或上大下小的錐形，所述熱塑腔的軸線與動模具的軸線同軸。

5、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，所述動模包括兩塊或三塊對合的動模體。

6、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，所述動模沿其軸線所在的平面將動模分為兩個對合的動模體；兩個所述動模體的大小、形狀相同。

7、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，所述動模沿其軸線所在的平面將動模分為三塊對合的動模體；三個所述動模體的大小、形狀相同。

8、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，相鄰兩個所述動模體對合面的兩側開設有相對的分模槽，兩個相對的分模槽圍成分模腔。

9、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，所述分模腔呈外大內(nèi)小的楔形腔。

10、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，所述分模腔設置兩個，兩個所述分模腔位于動模的下端。

11、上述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其中，沖頭部包括同軸固連的沖頭和壓盤，所述沖頭滑設在容置腔內(nèi)。

12、一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型方法，包括以下步驟：

13、a、強制作動活塞的導向桿表面處理:用16#-24#白剛玉砂對其襯套環(huán)處進行吹砂，壓縮空氣氣體的壓力為0.3～0.4mpa；

14、b、清洗吹砂面:分別依次使用汽油、丙酮和酒精清洗強制作動活塞各一遍，將清洗后的強制作動活塞在50-60℃烘干30min，烘干后的強制作動活塞晾至室溫；

15、c、配制底漆:三氧化鉻0.5～1g，蒸餾水3～5ml，磷酸0.8～1.3g混合均勻，用潔凈尼龍稠過濾聚全氟乙丙烯10～17g，將混合后的酸液加入到聚全氟乙丙烯懸浮液中攪拌均勻待用；

16、d、涂底漆:將底漆均勻涂在吹砂面上，涂2～3遍，放在50-60℃烘箱內(nèi)烘干30min，干燥后將強制作動活塞保存在干燥器中待用；

17、e、熱塑:將涂好底漆并干燥好的強制作動活塞置于定模的容置腔內(nèi)，再將動模置于強制作動活塞上方的容置腔內(nèi)，向動模的熱塑腔內(nèi)添加聚全氟乙丙烯，最后將沖頭置于容置腔的開口處，將成型模組放置在成型機中，升溫到330±5℃后恒溫20min；

18、f、冷壓成型:將成型模組移至冷壓機，加壓力30-50mpa，待成型模組冷卻至60℃以下，取出帶有動模的強制作動活塞，將動模脫模后得到帶有聚全氟乙丙烯襯套的強制作動活塞毛坯件。

19、綜上所述，本發(fā)明的有益技術效果為：

20、本發(fā)明通過設置成型模組和同軸設置的沖頭部，成型模組包括定模和動模，定模設有與強制作動活塞的活塞座滑動適配的容置腔，容置腔的開口朝上，定模的下端設有連通容置腔的卸?？祝粍幽；O在容置腔內(nèi)，動模中央設有上下貫通的熱塑腔，沖頭部沿軸向設有與強制作動活塞的導向桿適配的引導孔，沖頭部的沖頭滑設在容置腔的開口處。使用該裝置及成型方法，能夠提高塑料襯套與金屬基體的粘結強度，提高使用壽命，成品率高，操作簡便，降低生產(chǎn)成本。

技術特征：

1.一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，包括成型模組和同軸設置的沖頭部，所述成型模組包括定模和動模，所述定模設有用于容置強制作動活塞的容置腔，所述容置腔具有上開口，所述定模下端開設有與容置腔連通的卸模孔；所述動模呈圓柱狀，所述動模中央設有上下貫穿的熱塑腔，所述動?；O在容置腔內(nèi)，所述動模的下端與強制作動活塞的活塞座上端抵靠，所述強制作動活塞的導向桿由下向上穿過熱塑腔；所述沖頭部位于動模的上方并滑設在容置腔內(nèi)，所述沖頭部沿軸線設有貫通的引導孔，所述引導孔與強制作動活塞的導向桿滑動適配。

2.根據(jù)權利要求1所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述熱塑腔呈圓柱狀或上大下小的錐形，所述熱塑腔的軸線與動模具的軸線同軸。

3.根據(jù)權利要求1所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述動模包括兩塊或三塊對合的動模體。

4.根據(jù)權利要求3所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述動模沿其軸線所在的平面將動模分為兩個對合的動模體；兩個所述動模體的大小、形狀相同。

5.根據(jù)權利要求3所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述動模沿其軸線所在的平面將動模分為三塊對合的動模體；三個所述動模體的大小、形狀相同。

6.根據(jù)權利要求4或5所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，相鄰兩個所述動模體對合面的兩側開設有相對的分模槽，兩個相對的分模槽圍成分模腔。

7.根據(jù)權利要求6所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述分模腔呈外大內(nèi)小的楔形腔。

8.根據(jù)權利要求6所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述分模腔設置兩個，兩個所述分模腔位于動模的下端。

9.根據(jù)權利要求1所述強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置，其特征在于，所述沖頭部包括同軸固連的沖頭和壓盤，所述沖頭滑設在容置腔內(nèi)。

10.一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明涉及高分子?金屬基復合材料生產(chǎn)設備技術領域，公開了一種強制作動活塞導向桿襯套熱塑成型裝置及成型方法，包括成型模組和同軸設置的沖頭部，成型模組包括定模和動模，定模設有用于容置強制作動活塞的容置腔，容置腔具有上開口，定模下端開設有與容置腔連通的卸?？祝粍幽３蕡A柱狀，動模中央設有上下貫穿的熱塑腔，動?；O在容置腔內(nèi)其下端與強制作動活塞的活塞座上端抵靠，強制作動活塞的導向桿由下向上穿過熱塑腔；沖頭部位于動模的上方并滑設在容置腔內(nèi)，沖頭部沿軸線設有貫通的引導孔，引導孔與強制作動活塞的導向桿滑動適配。采用該成型裝置及方法提高了塑料襯套與金屬基體粘結強度，使用壽命長，成品率高，操作簡便，生產(chǎn)成本低。

技術研發(fā)人員：張杰剛,陳慧敏,梁兵,馬少雄,李連達,王月,楊昊宸,趙顯輝,劉丹,趙麗娟
受保護的技術使用者：北京航天愛銳科技有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/19