[发明专利]飞机钛合金电自阻加热拉弯模具陶瓷绝缘垫圈的设计方法

说明书

一种飞机钛合金电自阻加热拉弯模具陶瓷绝缘垫圈的设计方法，采取在陶瓷绝缘垫圈两表面涂覆保护层的方式，以使得陶瓷绝缘垫圈表面与保护层表面的接触为软接触，使原来陶瓷绝缘垫圈受到的过于集中的应力分散开，陶瓷绝缘垫圈达不到所能承受的最大弯矩，从而有效的解决由于陶瓷绝缘垫圈表面粗糙度影响导致的垫圈局部应力过于集中，陶瓷绝缘垫圈碎裂的问题。改良后的陶瓷绝缘为了解决现有不仅在飞机钛合金电自阻加热拉弯生产中不会碎裂，而且满足对陶瓷绝缘件的力学性能的要求，不会改变陶瓷绝缘垫圈的原有特性，充分利用了陶瓷绝缘垫圈的优良性能，制作工艺简单，生产成本低。

技术领域

本发明涉及型材拉弯成型领域，具体是飞机钛合金电自阻加热拉弯模具陶瓷绝缘垫圈的设计方法。

背景技术

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。由陶瓷材料制成的陶瓷绝缘垫圈就是现代工业中的又一重大研究成果，与传统的绝缘材料相比，陶瓷绝缘材料耐高温、硬度高、耐磨损、寿命长，广泛用于电子、机械、化工、纺织、仪表等各个领域。

现今陶瓷绝缘垫圈已经成为飞机钛合金电自阻加热拉弯模具的重要组成部分，用于金属模具与工作台的隔离，起到绝缘和保护金属模具等作用，然而陶瓷又属于易碎材料，在飞机钛合金电自阻加热拉弯生产中，会出现陶瓷绝缘垫圈碎裂的现象，碎裂的原因是由于受到陶瓷绝缘垫圈表面的粗糙度的影响，在受到外力后，陶瓷绝缘垫圈所受到的局部应力过于集中，从而导致了陶瓷绝缘垫圈的碎裂。

在公开号为CN104999762A的发明创造中公开了一种易碎容器一体包覆硅胶成型方法中公开了一种易碎容器一体包覆硅胶成型方法,其包括以下步骤：1)涂胶；2)烘烤；3)抽真空包覆；4)成型：将包覆好固态硅胶原料的易碎容器移至模具型腔内,然后合模进行高温高压成型；采用腔内复合成型技术,能有效把硅胶与易碎容器相结合形成一体结构,且贴合紧密、包覆效果好,两者之间无缝隙,保证清洁,有益于健康,给清洗、使用带来方便；在使用时,能有效地防止易碎容器因不慎掉落而被摔碎。但是此技术方案强调的是硅胶的涂覆工艺，并没有给出硅胶需要涂覆的厚度，以及具体的防摔效果。

在公开号为CN104591769A的发明创造中公开了一种铝镁硼增韧增强陶瓷及其制备方法，通过添加SiC晶须,由AlMgB14预反应粉和SiC晶须按一定的比例组成复合原料,改进铝镁硼陶瓷的断裂韧性。通过复合添加SiC晶须和Ni3Al混合粉体,进一步改善铝镁硼陶瓷的断裂韧性、强度和硬度,改进铝镁硼陶瓷的高温性能。尤其是在Ni3Al中配合添加一定量的Cr、Zr、Y、V和B,对Ni3Al进行改性,可显著提高最终制得的陶瓷材料的断裂韧性。通过使硼粉先经高温热处理再与铝粉、镁粉混合,然后经高压加热制得AlMgB14预反应粉,配合该工艺可进一步提高铝镁硼陶瓷的性能。但是该方法存在改变陶瓷的内部的组份结构、制作工艺复杂和生产成本较高的不足，不适合在工业生产中推广。

发明内容

为克服现有技术中存在的飞机钛合金电自阻加热拉弯模具中陶瓷绝缘垫圈易碎的不足，本发明提出了一种飞机钛合金电自阻加热拉弯模具陶瓷绝缘垫圈的设计方法。

本发明的具体过程是：

步骤1，确定陶瓷绝缘垫圈上保护层的涂覆位置。

所述确定的保护层涂覆在陶瓷绝缘垫圈的上表面和下表面。

步骤2，选取保护层材料。

选取硅橡胶与铝粉的复合材料作为保护层的材料。

步骤3，计算螺栓的扭紧力。

步骤4，确定陶瓷绝缘垫圈表面粗糙度δ。

所述陶瓷绝缘垫圈表面粗糙度δ＝10μm。

步骤5，建立陶瓷绝缘垫圈最易碎的受力模型：