薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種密封環加工方法，具體地指一種薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法。
【背景技術】
[0002]密封件廣泛應用于航天產品上連接部位的密封，其制作方式一般采用模壓成型或切削加工。由于航天產品的研制具有單件、小批量、技術狀態變化快等特點，而采用模壓成型的生產周期長，制作成本高，而因此壓模成型很難滿足科研生產的需要。
[0003]采用切削加工的周期短，成本低，能夠適應研制產品技術狀態變化快的要求，而被廣泛用于研制生產。由于聚四氟乙烯材料本身導熱性差，彈性模量低，剛性差卻又具有高彈性的特性，使機加零件難以保證較高的尺寸精度和表面粗糙度。
[0004]如今隨著密封環壁的標準越來越薄，加工精度要求越來越高，普通切削加工已越來越難以滿足加工要求，尤其是當最小壁厚為0.4mm?0.7mm,加工精度需要達0.02mm?0.04mm時，加工過程中由于零件結構剛性差，對切削力敏感，切削過程中容易產生讓刀變形，無法滿足工藝指標要求，加工合格率不足40 %。

【發明內容】

[0005]本發明的目的就是要解決上述【背景技術】存在的不足，提出一種能有效減少聚四氟乙烯棒材讓刀傾向、加工精度高的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法。
[0006]為了實現以上目的，本發明提供的一種薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，包括如下步驟:
[0007]I)棒材下料:將聚四氟乙烯棒材切割成車加工要求的長度；
[0008]2)車內型面:根據零件結構圖，在車床上車加工聚四氟乙烯棒材(2)的內型面，直至聚四氟乙烯棒材的內型面符合零件設計要求；
[0009]3)低溫冷凍處理:將聚四氟乙烯棒材從車床取下，放入制冷設備中進行低溫冷凍處理，使聚四氟乙烯棒材的溫度不高于o°c ;
[0010]4)車外型面:將冷凍處理后的聚四氟乙烯棒材快速裝夾到車床上，根據零件結構圖，車加工聚四氟乙烯棒材的外型面，直至將聚四氟乙烯棒材切斷，形成內、外型面均符合零件設計要求的薄壁聚四氟乙烯密封環。
[0011]作為本發明的優選方案，所述步驟3)中，制冷設備的冷凍溫度為-20?0°C，冷凍時間為I?2小時。
[0012]進一步地，所述步驟4)中，車床的車刀前角為25?30°，車刀后角為20?25°。
[0013]更進一步地，所述步驟4)中，采用的切削速度為200?300m/min，進給量為0.05 ?0.08mm/r,切削深度為 0.1 ?0.3mm。
[0014]更進一步地，所述步驟4)中，每次進刀完成后需停頓一下，直至聚四氟乙烯棒材的避讓形變在彈性恢復過程中被切除后再次進刀。
[0015]再進一步地，所述步驟4)中，每次進刀完成后需停頓3?5s。
[0016]還進一步地，所述步驟2)和步驟4)中，在加工的同時對聚四氟乙烯棒材的切削部位噴射冷卻液進行冷卻處理。
[0017]本發明通過在車外型面之前增加低溫冷凍處理的步驟，使聚四氟乙烯棒材的剛性增強，讓刀傾向減少，提高加工精度。同時，在加工冷凍后的聚四氟乙烯棒材使采用較低的切削速度和切削深度，以及每次進刀完成后需停留3?5s至聚四氟乙烯棒材的避讓形變在彈性恢復過程中被切除后再次進刀，從而進一步提高了加工質量及加工精度。
【附圖說明】
[0018]圖1為薄壁聚四氟乙烯密封環在加工狀態的主視結構示意圖。
[0019]圖2為薄壁聚四氟乙烯密封環加工完成后的結構示意圖。
[0020]圖中:車床1、聚四氟乙烯棒材2、車刀3。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
[0022]實施例一:如圖1、圖2所示的一種薄壁聚四氟乙烯密封環，其最大外形尺寸為Φ 122X9.8mm(長度 L 為 122mm，高 H 為 9.8mm)，壁厚 T 為 0.4(+0.02/0)_，凹圓弧半徑 R為2.7mm。采用臥式數控車床，薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法如下:
[0023]I)棒材下料:將聚四氟乙烯棒材2切割成車加工要求的長度，下料規格為Φ125X40mm。
[0024]2)車內型面:根據零件結構圖，在車床I上車加工聚四氟乙烯棒材2的內型面，直至聚四氟乙烯棒材2的內型面符合零件設計要求。同時對聚四氟乙烯棒材2的切削部位噴射冷卻液進行冷卻。冷卻液可使切削部位的溫度保持在常溫，避免過高的切削熱造成聚四氟乙烯棒材2變形。
[0025]3)低溫冷凍處理:將聚四氟乙烯棒材2從車床I取下，放入制冷設備中進行低溫冷凍處理，低溫處理的溫度為_20°C，冷凍2小時。
[0026]4)車外型面:將冷凍處理后的聚四氟乙烯棒材2快速裝夾到車床I上，根據零件結構圖，車加工聚四氟乙烯棒材2的外型面，選擇車刀3前角為28°、后角為20°的車刀3，切削參數為:切削速度250m/min、進給量0.05mm/r、切削深度0.1mm，每次進刀完成后停留3s，再進行下一次進刀。同時對聚四氟乙烯棒材2的切削部位噴射冷卻液進行冷卻。冷卻液可使切削部位的溫度保持在常溫，避免過高的切削熱造成聚四氟乙烯棒材2變形。直至將聚四氟乙烯棒材2切斷，形成內、外型面均符合零件設計要求的薄壁聚四氟乙烯密封環。采用上述方法加工所得的薄壁聚四氟乙稀密封環的壁厚T為0.4?0.41mm，加工精度較高，滿足產品設計精度要求。
[0027]實施例二:
[0028]一種薄壁聚四氟乙烯密封環，其最大外形尺寸為Φ92Χ6πιπι(長度L為92mm，高H為6mm)，最薄壁厚T為0.5 (+0.015/0)mm,凹圓弧半徑R為2.7mm。米用臥式數控車床，薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法:
[0029]I)棒材下料:將聚四氟乙烯棒材2切割成車加工要求的長度，下料規格為Φ95X35mm ;
[0030]2)車內型面:根據零件結構圖，在車床I上車加工聚四氟乙烯棒材2的內型面，直至聚四氟乙烯棒材2的內型面符合零件設計要求，同時對聚四氟乙烯棒材2的切削部位噴射冷卻液進行冷卻。冷卻液可使切削部位的溫度保持在常溫，避免過高的切削熱造成聚四氟乙烯棒材2變形。
[0031]3)低溫冷凍處理:將聚四氟乙烯棒材2從車床I取下，放入制冷設備中進行低溫冷凍處理，低溫處理的參數為:_20°C，冷凍2小時；
[0032]4)車外型面:將冷凍處理后的聚四氟乙烯棒材2快速裝夾到車床I上，根據零件結構圖，車加工聚四氟乙烯棒材2的外型面，選擇車刀3前角為28°、后角為20°的車刀3，切削參數為:切削速度250m/min、進給量0.05mm/r、切削深度0.1mm，每次進刀完成后停留3s，再進行下一次進刀。同時對聚四氟乙烯棒材2的切削部位噴射冷卻液進行冷卻。冷卻液可使切削部位的溫度保持在常溫，避免過高的切削熱造成聚四氟乙烯棒材2變形。直至將聚四氟乙烯棒材2切斷，形成內、外型面均符合零件設計要求的薄壁聚四氟乙烯密封環。采用上述方法加工所得的薄壁聚四氟乙稀密封環的壁厚T為0.5?0.51mm，加工精度較高，滿足產品設計精度要求。
[0033]與現有切削加工相比，本發明通過在車外型面之前增加低溫冷凍處理的步驟，使聚四氟乙烯棒材2的剛性增強，讓刀傾向減少，提高加工精度。同時，在加工冷凍后的聚四氟乙烯棒材2使采用較低的切削速度和切削深度，以及每次進刀完成后需停留3?5s至聚四氟乙烯棒材2的避讓形變在彈性恢復過程中被切除后再次進刀，從而進一步提高了加工質量及加工精度，經實際使用驗證可將產品合格率提高到80%以上。
[0034]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的結構做任何形式上的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明的技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，包括如下步驟: 1)棒材下料:將聚四氟乙烯棒材(2)切割成車加工要求的長度； 2)車內型面:根據零件結構圖，在車床(I)上車加工聚四氟乙烯棒材(2)的內型面，直至聚四氟乙烯棒材(2)的內型面符合零件設計要求； 3)低溫冷凍處理:將聚四氟乙烯棒材(2)從車床(I)取下，放入制冷設備中進行低溫冷凍處理，使聚四氟乙烯棒材(2)的溫度不高于0°C ; 4)車外型面:將冷凍處理后的聚四氟乙烯棒材(2)快速裝夾到車床(I)上，根據零件結構圖，車加工聚四氟乙烯棒材(2)的外型面，直至將聚四氟乙烯棒材(2)切斷，形成內、外型面均符合零件設計要求的薄壁聚四氟乙烯密封環。2.根據權利要求1所述的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，其特征在于:所述步驟3)中，制冷設備的冷凍溫度為-20?O°C，冷凍時間為I?2小時。3.根據權利要求1所述的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，其特征在于:所述步驟4)中，車床(I)的車刀(3)前角為25?30°，車刀(3)后角為20?25°。4.根據權利要求1所述的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，其特征在于:所述步驟4)中，采用的切削速度為200?300m/min，進給量為0.05?0.08mm/r，切削深度為0.1?0.3mmο5.根據權利要求1所述的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，其特征在于:所述步驟4)中，每次進刀完成后需停頓一下，直至聚四氟乙烯棒材(2)的避讓形變在彈性恢復過程中被切除后再次進刀。6.根據權利要求5所述的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，其特征在于:所述步驟4)中，每次進刀完成后需停頓3?5s。7.根據權利要求1所述的薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，其特征在于:所述步驟2)和步驟4)中，在加工的同時對聚四氟乙烯棒材(2)的切削部位噴射冷卻液進行冷卻處理。
【專利摘要】本發明公開了一種薄壁聚四氟乙烯密封環加工方法，包括棒材下料、車內型面、低溫冷凍處理、車外型面等步驟。本發明創造性地在車外型面前進行低溫冷凍處理，增加了薄壁聚四氟棒材的剛性，提高了加工精度；采用較大的刀具前角和刀具后角，減小了切削力并降低切削熱，減小了薄壁聚四氟棒材車加工過程中因讓刀產生的誤差，經生產驗證產品合格率由普通加工小于40％提高至80％以上。
【IPC分類】B23B1/00, B23B25/00
【公開號】CN104923806
【申請號】CN201510334612
【發明人】鐘臻榮, 晏述亮, 初敬生, 范海旭
【申請人】湖北三江航天江北機械工程有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月16日