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淺析如何優(yōu)化密封工裝、提高性能試驗(yàn)效率
2023-02-16劉仁偉 王科研 孫婷婷
(中國(guó)航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司)
【摘 要】本文介紹了密封類性能試驗(yàn)類夾具的特點(diǎn),對(duì)密封類工裝在應(yīng)用中容易產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析、分類和總結(jié)。針對(duì)使用中出現(xiàn)的問(wèn)題,提出解決方案,Z終提高密封性能試驗(yàn)效率。
【關(guān)鍵詞】密封性能試驗(yàn)泄露;機(jī)匣;工裝
一、緒論
目前機(jī)匣殼體類零件均需要進(jìn)行密封試驗(yàn),氣壓、油壓、沖洗、流量、打靶等密封試驗(yàn)夾具應(yīng)用較為廣泛。首先在粗加工后精加工前需進(jìn)行腔體氣壓密封試驗(yàn),檢查腔體的氣密性;其次在精加工后要進(jìn)行油路油壓試驗(yàn),檢查油路的密封性能及耐壓性能;Z后在零件裝配部分零件后要進(jìn)行裝配后油壓試驗(yàn),檢查各裝配件的密封性能。在密封試驗(yàn)中,夾具對(duì)零件封堵效果決定了對(duì)零件密封性能檢查的效果。
二、密封困難原因分析
(一)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致密封難度大
機(jī)匣殼體屬于大型件,結(jié)構(gòu)復(fù)雜內(nèi)設(shè)油路較多、孔口尺寸大小各異,常常需要封堵的油路孔口在零件的鑄造毛坯表面上,并且絕大多數(shù)與端面有一定的傾斜角度,此孔徑較小一般在0.5~1.2mm左右。此狀態(tài)的孔,在封堵過(guò)程中屬于盲操作,很難確定準(zhǔn)確位置,是密封的難點(diǎn)。其次一些異型孔或鑄造孔無(wú)法采用常規(guī)的密封方式進(jìn)行封堵,還有孔徑在1.5~5mm之間的孔徑,無(wú)標(biāo)準(zhǔn)密封元件,封堵難度大。
(二)工藝路線的合理性影響試驗(yàn)密封的難度
殼體氣密性試驗(yàn)工序往往安排在粗加工結(jié)束后,精加工之前,此時(shí)個(gè)別孔口無(wú)倒角,密封圈常常會(huì)被孔口尖邊及毛刺切斷而失去密封功能。其次殼體的大端面往往沒(méi)有任何可供夾緊的螺紋孔或螺栓孔或者狹窄等不利因素,這種狀態(tài)下進(jìn)行端面密封,工人加力不均,導(dǎo)致端面封嚴(yán)不實(shí)而出現(xiàn)局部泄露現(xiàn)象較多。
(三)試驗(yàn)夾具結(jié)構(gòu)及密封元件設(shè)計(jì)的合理性直接影響密封的效果
它包括密封件材料的選擇、密封圈壓量的給定、密封的結(jié)構(gòu)及密封的方式等,這些因素對(duì)密封的影響至關(guān)重要。
(四)現(xiàn)場(chǎng)夾具的管理影響和制約打壓的效率
密封夾具的零部件多數(shù)為散件,有些零部件在相似件號(hào)的不同零件間可以共用,因此有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急狀態(tài)下,經(jīng)常出現(xiàn)拆東墻補(bǔ)西墻的現(xiàn)象,由于管理不到位,在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)丟失現(xiàn)象。
(五)人為因素問(wèn)題
密封試驗(yàn)與傳統(tǒng)的機(jī)械加工并不一樣,現(xiàn)階段航空產(chǎn)品密封試驗(yàn)都屬于手工操作,工人的技能水平、質(zhì)量意識(shí)程度、責(zé)任心、工作情緒都直接影響打壓的質(zhì)量和效率。
三、改進(jìn)方案
(1)優(yōu)化試驗(yàn)工裝設(shè)計(jì)與制造,提高工裝品質(zhì)。建立工裝走訪制度,強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)意識(shí)。
(2)加強(qiáng)操作現(xiàn)場(chǎng)管理,加大技能培訓(xùn)力度,強(qiáng)化工人質(zhì)量意識(shí)。
(3)優(yōu)化加工工藝路線。
四、具體實(shí)施
優(yōu)化工裝結(jié)構(gòu)、規(guī)范設(shè)計(jì)要求,建立工裝標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
(1)密封件的外徑與溝槽要進(jìn)行同軸度要求,同軸度精度不低于0.05mm(包括尼龍等非金屬材質(zhì)的密封堵),溝槽尖邊或低槽倒圓及嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)GB3452.1執(zhí)行。
(2)材料優(yōu)選,在保證強(qiáng)度的前提下,結(jié)構(gòu)件及小型密封件的材料盡可能采用LY12、美標(biāo)7075或PA1010,減少在裝配過(guò)程中對(duì)零件造成表面損傷或磕碰,同時(shí)降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(3)橡膠圈的材料、硬度對(duì)橡膠圈壓量具有一定的影響,邵式硬度不應(yīng)大于70,材料應(yīng)選用耐油性較好氟橡膠等材料。
(4)根據(jù)密封壓力的大小,在不影響密封性能的前提下,密封件外徑與產(chǎn)品零件的配合間隙應(yīng)盡可能大些,以便于裝配。
(5)密封夾具在使用時(shí),應(yīng)在密封膠圈上涂抹油脂或潤(rùn)滑油,以保證其順利裝配。
(6)散件式密封夾具在設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行與工藝規(guī)程相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記,并給出零件箱,將密封件進(jìn)行形跡管理。
(7)對(duì)于壓力較大的密封試驗(yàn),工裝在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮密封可靠性,對(duì)于孔徑密封要考慮給定雙重橡膠圈或軸向、徑向同時(shí)進(jìn)行密封。
(8)在進(jìn)行大端面密封是要首先考慮使用橡膠圈進(jìn)行,溝槽可以按照零件的形狀,設(shè)計(jì)成圓形或不規(guī)則形狀的。要控制好溝槽的深度。保證橡膠圈具有足夠的壓縮量,大端面積密封要保證壓緊力的均勻性,盡量保證壓緊點(diǎn)均勻分布,在條件允許的情況下,利用帶有力矩顯示的扳子進(jìn)行鎖?,確保夾緊力的一致性,這樣才能保證密封狀態(tài)良好。
(9)在零件密封端面非常小的情況下,橡膠墊容易在加壓后脫出。因此盡量采用徑向密封或使用密封圈的端面密封。
(10)設(shè)計(jì)增加易耗件的數(shù)量,如密封圈、密封墊等,防止試驗(yàn)中損耗大,訂貨周期長(zhǎng),影響正常的試驗(yàn)進(jìn)度。
(11)密封堵頭(包括尼龍材料)要有光潔度要求,在技術(shù)條件中要注明“尖邊倒圓R0.5并拋光”,以便消除毛刺、尖邊,防止劃傷零件。
(12)密封工裝的密封堵等散件,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮零件的裝卸,如在密封堵上設(shè)計(jì)拆卸的螺紋孔或留有臺(tái)階等便于手工拆卸。
(13)結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)。密封、沖洗、打靶等夾具都屬于非機(jī)加、手動(dòng)操作工裝,精度相對(duì)較低。小型軸類的密封堵、蓋可以直接采用鋁合金或尼龍材料不需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p重,但中型或大型的結(jié)構(gòu)件、密封件必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化來(lái)減輕重量,如筋板、減重環(huán)、減重孔等,提高整套夾具的可操作性和使用安全性。
參考文獻(xiàn)
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[2]成大先.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1969.
來(lái)源:《絲路視野》2018年27期