[发明专利]圆台型复合材料件与金属件定位粘接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆台型的复合材料件和圆台型的金属件定位粘接工艺，属于复合材料与金属材料粘接领域。

背景技术

复合材料具有质轻、耐高温、高热，耐烧蚀等性能，其承重性能不如金属材料，通常采用一次性整体成型，一般不加工螺纹孔等连接用孔；而金属材料承重性能好，可以加工螺纹孔、销孔等，也可以连接支架，但大多金属材料比复合材料密度大、质重，耐烧蚀性能差，达不到复合材料耐几千度的高温。因此，为了将金属与复合材料的优良性能结合到一块，采用将两者粘接在一起成为整体，兼具金属与复合材料的优势。

如图4所示的圆台型复合材料件(其外锥面上均匀分布有四个方形突起)与图5所示的外表面光滑的圆台型金属件的粘接涉及到套装、定位、加压、保压等关键技术，要求粘接后圆台型复合材料件方形突起的上沿到金属件底端的尺寸为688.4mm，误差范围±0.4mm。如果采用传统手工加压方式，圆台型复合材料件行进过程中无法测量方形突起的上沿到金属件底端的距离，无法有效控制圆台型复合材料件的轴向位移量；而且手工加压用力不稳定，圆台型复合材料件在套装过程中晃动，无法周向定位圆台型复合材料件，造成粘接后的产品不同轴，胶层厚度不均匀，圆台型复合材料件方形突起的上沿到金属件底端的距离超出指定范围。传统手工加压方式粘接一次合格率仅为60％，由于粘接所用胶粘剂是热固性树脂，造成极大的浪费。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种粘接过程中能精密定位，粘接后的产品同轴度一致，胶层厚度均匀，圆台型复合材料件方形突起的上沿到金属件底端的距离符合要求的定位粘接工艺。

本发明的技术解决方案是：一种圆台型复合材料件金属件定位粘接工艺，其特征在于通过下列步骤实现：

第一步，改造定位粘接所用的数控压机，

数控压机包括数控显示屏、底座、光栅、立柱、压板，数控显示屏与光栅通过数据线连接，光栅安装在立柱上，立柱固定在底座上，立柱与压板之间机械连接；

第二步，准备定位粘接用的圆台型复合材料件和圆台型金属件，

其中圆台型金属件上表面上有I、II、III、IV四个象限线，圆台型复合材料件有一个从内表面引出的I象限线，其外锥面上均匀分布有四个方形突起；

第三步，根据圆台型金属件的底端尺寸制作锁紧定位工装，

锁紧定位工装包括底座、立柱、压盘、锁紧螺母、起吊螺耳、压环，立柱固定在安装底座上，并与压盘机械连接，锁紧螺母安装在立柱上，起吊螺耳安装在压盘，压环与压盘可拆卸连接；

第四步，将圆台型金属件安装到锁紧定位工装的底座上；

第五步，将圆台型复合材料件放到圆台型金属件上，圆台型复合材料件象限线I与圆台型金属件象限线I对准定位，拧紧到锁紧定位工装的锁紧螺母；

第六步，通过锁紧定位工装的起吊螺耳将第五步所述的安装了圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上进行试套，确定正式套装时的工艺参数，即光栅记录的圆台型复合材料件位置；

第七步，将圆台型复合材料件从圆台型金属件上卸下，在圆台型复合材料件的内表面和圆台型金属件的外表面均匀涂一层胶粘剂，将涂胶后的圆台型复合材料件按第五步放到圆台型金属件上；

第八步，通过锁紧定位工装的起吊螺耳将第七步所述的安装了涂胶的圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到数控压机上，数控压机根据第六步确定的工艺参数进行正式套装；

第九步，通过锁紧定位工装的起吊螺耳将第八步套装好的圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装吊到固化炉中加温固化。

所述第六步试套步骤，

A、将安装了圆台型复合材料件和圆台型金属件的锁紧定位工装放到数控压机的底座上；

B、数控压机的压板压在锁紧定位工装的压环上；

C、确定试套时数控压机的参数，即套装力σ和数控压机速率γ，

其中σ取5～15Kn，γ取0.4～0.5mm/min；

D、依据本权利要求步骤C确定的参数，数控压机压板向下行进，压紧锁紧定位工装的压环带动圆台型复合材料件一起向下行进一定的位移量；

E、测量圆台型复合材料件的方形突起上沿到圆台型金属件底端的距离及圆台型复合材料件和圆台型金属件之间的间隙；

F、待测量的所述步骤E中圆台型复合材料件的方形突起上沿到圆台型金属件底端的距离符合要求后，数控机床的光栅记录下圆台型复合材料件位置，即正式套装时的工艺参数。

所述第七步正式套装步骤，