接线柱制件成型研究

摘 要：本文通过对接线柱产品结构和影响因素分析，在实践中摸索出了一套的工艺方法和措施，解决了接线柱成型过程中极易出现的嵌件断裂或变形、树脂流入螺纹、表面出现裂纹或气泡等质量问题，提高了制品合格率，是结合生产实际对热固性塑料成型操作方法的一次有益探索。

关键词：缺陷 压制 工艺措施

中图分类号：V25：TQ32 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0174-01

塑料作为一种具有特殊性能的材料，在航空产品的选材中，占有不可缺少的一席之地。塑料的种类很多，分类方法也有很多种，按塑料中大分子类型和特性可分为热塑性塑料和热固性塑料，热固性塑料是一种在一定温度、一定压力、保持一定时间就会发生交联反应，固化后受热后不能再次软化的塑料材料。填料的作用以及树脂具有的体系结构，使得热固性塑料具有较高的机械强度、硬度、耐热性能、介电性能和不易变形等特点，因而在飞机制造工业上广泛用于结构件、垫块、加强件及电绝缘制品中。以下就结合实际生产中某机型接线柱零件，谈一谈该热固性塑料制件在压制成型中出现的问题和解决方法。

1 产品结构分析及成型中容易出现的缺陷

该接线柱零件选用的材料为FX-501玻璃纤维增强模塑料，是一种玻璃纤维增强的酚醛塑料，呈褐色条状。这种材料耐湿、耐磨、电气性能好，机械强度、耐热性高，但该材料的纤维较长，所以在模腔中流动性较差，工艺性能不是很好，该零件有三个金属嵌件，零件塑料部分薄厚不是很均匀，结构较为复杂，为了有利于导电性能，嵌件材料选用为黄铜，材质比较软，嵌件细长，固定端的螺纹直径只有4 mm。

因为制品结构的特殊性，在压制成型中极易出现一些产品质量问题：（1）嵌件断裂或变形。（2）树脂流入螺纹。嵌件与模具固定端是螺纹结构，成型中树脂也容易流入螺纹中，螺纹较细，材质比较软，清理树脂极易伤害嵌件，清理不干净或损伤螺纹直接影响到产品的使用。（3）零件出现裂纹，或表面出现气泡。零件塑料部分厚度分布不均匀，容易出现应力集中。总之，成型该制品的合格率极低。使用常规的热固性塑料压制成型方法难以生产出合格的产品。

2 工艺流程

工艺流程：材料预热嵌件准备安装加料闭模排气固化启模清理模具制品修饰制品后处理。

3 影响因素分析、解决方法和措施

根据产品分析和成型中容易出现的几种缺陷，通过多次生产中试验和总结，需要在以下几方面工艺过程采取一定的措施，

3.1 材料预热

制品表面产生气泡往往是水分过大引起的。通过试验，确定了在加料前，将FX-501玻璃纤维增强模塑料[1]预先放入烘箱中，在100 ℃～110 ℃温度下预热10～15 min（时间长短可根据材料进行适当调整），这样可以有效除去材料中水分和其它挥发物，防止零件表面出现气泡，同时能缩短闭模时间和加快固化速率，有利于提高材料的流动性，便于压制成型。

3.2 嵌件的准备

领到嵌件后，应在模具中进行试装，这样可以避免嵌件与模具不协调，造成嵌件的损伤。为了解决在成型中树脂流入嵌件螺纹中，可以预先准备一些棉线，浸上硅油（硅油用作塑料制品成型的脱模剂），再用浸油棉线缠绕嵌件与模腔型面接触的螺纹部分，绕5～7个螺纹长度即可，再进行嵌件安装，安装嵌件一定要注意嵌件的高度（用卡尺进行测量），定位要准确。否则，制品嵌件高度不齐。

3.3 加料

该零件应采用重量法加料。首次生产前，首先试制一、二件，根据产品的尺寸和产品的实际情况进行调整，称重注意把毛边重量计入。

3.4 压制过程

塑料压制成型中的三大要素：温度、压力、时间。温度是产品能否固化前提，压力是塑料充满模腔和产品外形尺寸的基本保障，固化时间是保证制品固化程度。成型过程中成型参数一定要符合工艺的规定。

在压制过程中，热固性塑料必须在未固化前，熔融的塑料要充满模腔，其冲击力是引起嵌件变形的主要原因，所以加压过程是该零件成型的关键所在，既要保证塑料充满模腔，有要使嵌件在成型过程不要承受过大的冲击力。经过多次在实际中摸索和试验，在压制过程中要采取以下措施：合模注料时，一定要在注料腔中预热5 s左右，等材料软化后再加压，加压过程一定要缓慢，操作手柄时要轻，压力要小。应多次抬起排气（这也有利于防止产品表面出现气泡等缺陷），等塑料基本充满模腔时，压力再增大到要求值，压力要尽量靠近下限，最好不超过10.5 MPa。这样有利于塑料在注料腔中充分软化，缓缓注入模腔，减少了对嵌件的直接冲击力，防止嵌件了在压制过程的变形。

3.5 启模取件

由于金属与塑料膨胀系数不一致，零件容易出现应力集中，产生裂纹等缺陷，压制结束后，不能像常规的零件那样马上启模[2]，要冷却到约40度以下（可用手感）启模，取件时，模具和卸模架要找平，压力要小，将零件缓慢压出。避免嵌件的变形和零件出现裂纹。取出零件后再进行后处理消除内应力。

4 结论

通过对接线柱的产品分析和影响因素分析，采取了一定的措施，在螺纹上缠绕浸油棉线、缓慢压制、冷却脱模等工艺方法和措施，基本排除了制品成型过程中嵌件断裂或变形，树脂流入螺纹无法清理，制品易出现裂纹和气泡等缺陷。解决了接线柱制品合格率低的问题，满足了某型号飞机生产的需要，是结合实际生产对热固性塑料成型方法和实际操作方法的一次有益探索，给以后同类零件的成型积累了一定的实践经验。

参考文献

[1] 颜鸣皋.工程材料实用手册第7卷[M].2版.中国标准出版社，2002，6.

[2] 黄发荣.酚醛树脂及其应用[M].化学工业出版社，2011，10.