夹布胶管零件的生产工艺及质量控制

夹布胶管零件的生产工艺及质量控制

周振宇 朱攀星 颜小军 刘晓

中航西安飞机工业集团股份有限公司 710089

【摘 要】夹布胶管一般用于连接飞机各系统下的管路设备，根据零件的安装功能和工作环境，夹布胶管使用的材料及外形尺寸各不相同。本文从材料简介、技术质量要求、工装选择、工艺流程四个方面对零件生产工艺进行介绍，并对制造中出现的常见缺陷进行分析，制定对应的措施，解决零件在生产过程中易出现的变形、横纹、褶皱、分层等质量问题，从而达到质量控制的目的。

【关键词】夹布胶管 工艺方法 质量控制

1引言

夹布胶管是由无碱玻璃布和硅橡胶胶片缠绕形成的多层制品，成型工艺方法采用硫化罐硫化法，通过将浸过胶浆的玻璃布与厚度合适的硅胶片贴合，在芯模上缠绕至规定的层数和厚度，再进行一段硫化定型、二段硫化获得最佳使用性能，完成制品生产。

2 正文

2.1 夹布胶管零件的主、辅材料

根据对零件使用环境、设计要求的综合分析，结合相应技术规范，列出生产夹布胶管零件的上机材料和辅助工艺材料，列表如下：

表1 上机材料

表2 辅助工艺材料

2.2 夹布胶管零件的技术及质量要求

按数模要求及验收技术条件，夹布胶管的生产制造按《夹玻璃布硅胶管的制造》及制造指令。

质量要求：检查夹布胶管的材料、布与胶的层数、内外径、壁厚及其他特殊要求是否符合设计数模，并检查玻璃布与硅胶层的外观质量及粘接强度：目视应无明显玻璃布皱折、鼓包，无玻璃布与硅胶层的分层。一般尺寸公差满足Q/4A0-2。

按数模要求，对需要做耐压试验来测试夹布胶管性能的零件，应在完成夹布胶管的制造后转至其他单位进行试验，试验对象的选取及试验环境以设计要求为准。

2.3 夹布胶管零件的工装选择

夹布胶管所用工装一般为硫化芯模。

由于夹布胶管在生产过程中移动次数较多，所以在芯模选材时，尽量要从重量较轻、不易变形、使用加工特性、制造成本等因素进行综合对比和考虑。

（1）芯模选材

铝质芯模具有质量较轻，易于制造，便于零件缠绕等优点，缺点是：在蒸汽条件下易发生腐蚀，表面产生坑洼，从而缩短工装寿命，同时影响夹布胶管的内表面质量。

钢质芯模的重量远超过同尺寸铝质芯模的重量，如果零件尺寸较大，无论是芯模的安装搬运还是夹布胶管的缠制，都极其费力。但选用钢质芯模的优点是其具有优良的耐腐蚀性，制造较方便，使用寿命长，不易损伤夹布胶管的内表面。

制造夹布胶管工装的常用材料及性能对比见表3。

表3 夹布胶管工装的常用材料

• 材料	热膨胀系数 10-6m/m. °C	比重 g/cm3	加工特性	使用寿命
  钢	11.3~13	7.86	较好	耐久性好
  铝	23.8	2.7	好	耐久性较好
  铸铁	8.5~11.6	6.6~7.4	难加工	耐久性差

（2）芯模结构

根据产品结构的不同，芯模结构大致可分为如下两种类型：

整体圆筒式：适用于外形为直管类的夹布胶管，其结构较简单，采用圆筒式中空型芯，易于制造，便于零件加工。

组合波纹式：适用于外形带有波纹的夹布胶管。其结构设计应易于组装、拆卸。组装成整体后，结构尺寸符合设计要求，并且各组件之间无间隙。同时还要有足够的强度，防止在工作时因胶料受挤压而变形。

2.4 夹布胶管零件的工艺流程

（1）生产前准备及注意事项

生产现场温度应为18℃～35℃，相对湿度不大于75%；生产现场应保持整洁、明亮、通风良好；生产现场应干净无杂物，有关材料应排放整齐。

按要求领取合格材料及工装，确保工装无伤痕、材料（包括上机和辅助用料）有效正确、设备运转正常（注意清理工作面）、工艺指令参数应正确，各种检测器具应校验合格。用擦布擦净模具，然后在模具表面适当扑打薄薄一层滑石粉备用。滑石粉应扑打均匀，无遗漏。

（2）生产流程及工艺方法

技术规范：《夹玻璃布硅胶管的制造》。

生产流程：准备 — 配制处理剂 — 玻璃布处理 — 裁剪下料 — 配制胶浆溶液 — 玻璃布浸渍胶浆 — 胶料下片（内胶片、缠绕胶片、封口胶片） — 胶管缠绕及包裹水布条 — 一段硫化 — 二段硫化 — 零件修边与裁切 — 耐压试验(按数模要求) — 称重 — 标识 — 检验 — 交付。

Ⅰ.玻璃布的预浸处理与浸胶处理

预浸处理是对玻璃布进行活化的过程，浸胶是在活化过的玻璃布纤维表面形成与硅胶片交联结合的薄层，增强硅胶与玻璃布粘接强度。预处理剂配方如表4所示：

表4 处理剂配方

胶浆配方如表5所示：

表5 胶浆配方

Ⅱ.裁剪下料

将玻璃布按长度要求尺寸加放20mm左右余量裁成与玻璃布边（经向）成约45°的斜料。

Ⅲ.胶料下片

根据零件厚度确定胶料的返炼厚度，需按要求炼制胶片（需注意是否有内层厚胶片），同时应炼制所需封口胶片。炼制的胶片要求薄厚均匀、光滑平整，不应有气泡、杂质等。

Ⅳ.胶管缠制及包裹水布条

缠绕前应注意零件中是否有内层厚胶片、内外对接处是否要贴封口胶片。缠绕如图2。将缠绕好的夹布硅胶管，置于车床上夹紧，将水布条紧紧的缠绕在胶管外围并固定。缠绕水布条时应注意包裹的水布条不少于两层，并保持一定的张紧度，利于一段硫化零件的定型。

图2 夹布胶管缠绕示意图

Ⅴ.一段硫化

将已缠绕水布条的夹布胶管放入硫化罐中进行一段硫化。以G271胶料为例，一段硫化参数如表6所示：

表6 一段硫化工艺参数

Ⅵ.二段硫化

一段硫化完成后，卸掉水布条，取出模具，然后放入烘箱中进行二段硫化。

G271二段硫化参数：

保温4h结束后，关闭烘箱电源并稍微开启烘箱门，确保空气流通即可，待温度冷却至70℃以下，即可取出零件。按所需尺寸裁去夹布胶管两边过长的部分。

此过程中零件不宜过多放置于烘箱内，应避免零件相互接触或零件与烘箱壁接触，整个过程应打开通风装置，必要时将烘箱门留一定的缝隙来保证零件的表面质量。

Ⅶ.耐压试验

依据设计数模要求决定是否需要做耐压试验及试验条件。

Ⅷ.检验与验收

按照设计公差验收零件尺寸，不符合要求时应分析是为模具设计错误还是制造错误，并对问题进行记录。测量合格零件经检验人员盖章后方可进行移交。

2.5夹布胶管零件的缺陷分析及解决措施

3 结论

该类夹布胶管零件的加工经过长久的经验积累和不断改进，工艺流程日趋完善。通过对材料、工装、工艺方法的介绍，并对零件制造过程中出现的缺陷进行了分析，制定了对应解决方法，使夹布胶管零件的生产质量得到稳定保证。

申请人：颜小军

申请单位：橡塑成型工艺组

申请时间：二〇二一年十二月一日

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