一种在碳/碳化硅刹车盘中固化保护夹的方法，通过碳/碳化硅保护夹制备采用在特制的工装上进行碳布缠绕叠层的方式制备预制体，然后通过CVD增密，密度增至（1.60±0.1）g/cm3时取出进行加工并取出工装；通过碳铆钉连接到待陶瓷化的刹车盘坯体上，和刹车盘一起进行陶瓷化处理，使碳/碳化硅保护夹与碳陶刹车盘形成整体，经过加工及防氧化涂层处理后制成安装碳/碳化硅保护夹的碳/碳化硅刹车盘。本发明专利技术避免了陶瓷化后刹车盘变形造成的铆接困难，所采用的碳/碳化硅保护夹不易损坏，具有密度小、耐磨损的特点，并通过增大接触面积以增加刹车盘受力面，减少刹车盘由于受力不均而损坏，具有连接可靠、耐高温、耐磨损、韧性好、装配方便的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空机轮碳/碳化硅刹车盘领域，具体是ー种。
技术介绍
碳/碳化硅刹车盘保护夹是一个传カ部件，其工作条件十分苛刻，除要求传カ外，还要求连接可靠、耐冲击、耐高温、耐磨损。碳/碳化硅保护夹的主要作用是ー是通过碳/碳化硅保护夹将扭カ传递到机轮的驱动键；ニ是使该扭カ均匀分布在碳/碳化硅刹车盘上，使碳/碳化硅刹车盘键槽部位受カ不致过于集中，避免键槽部位损坏；三是避免机轮驱动键直接与碳/碳化硅刹车盘接触，造成刹车盘使用时刹车盘与驱动键产生摩擦。磨损键槽部位；四是保护刹车盘装配到机轮上时驱动键与刹车盘键槽之间磕碰使碳/碳化硅刹车盘受损。早在二十世纪六、七十年代，碳纤维复合材料开始使用于飞机刹车盘时，美国、法国、英国等发达国家就已经开始研究碳纤维复合材料刹车盘键槽保护问题，并且也申请了大量的专利。但都是采用金属材料制成钢夹，在刹车盘上钻孔，用铆接的方式使钢夹与刹车盘进行连接，从而实现对刹车盘键槽的保护。国内西安超码科技有限公司申请专利号为200620148619. 8的飞机炭刹车盘钢夹专利申请了ー种U型碳刹车盘钢夹，采用的是金属材料制成钢夹，在刹车盘上钻孔，用铆接的方式使钢夹与刹车盘进行连接，从而实现对刹车盘键槽的保护。西安航空制动科技有限公司是国内第一个将碳/碳化硅刹车材料用于飞机刹车盘的单位，所研制的碳/碳化硅刹车盘由于考虑到碳/碳化硅刹车材料的韧性好、強度高，碳/碳化硅刹车盘没有设计键槽保护夹。但在外场使用的过程中动盘键槽容易产生磕碰伤，出现掉快现象，使刹车盘防氧化涂层受到破坏，使刹车盘不再能够适应高温环境。经过改进后，在碳/碳化硅刹车盘的键槽部位采用我公司研制的U型金属钢夹进行保护，解决了碳/碳化硅刹车盘在装配过程中键槽受损的问题，但在使用过程中碳/碳化硅刹车盘会产生振动，特别在某一速度段内振动较明显。分析原因，I)碳/碳化硅刹车盘采用提前进行精加工，陶瓷化之后对动盘键部位以铆接钢夹的方式对受カ部位进行保护。由于陶瓷化过程中，经过热处理的刹车盘会发生变形，亦不能通过机械加工的方式消除所产生的变形，使得钢夹与刹车盘之间的装配关系和位置度不能得到保证，钢夹与刹车盘铆接困难，勉強铆接后不能达到设计图纸的要求。刹车盘在刹车的过程中易产生振动，从而损坏钢夹及刹车盘；2)碳/碳化硅刹车盘由于压缩模量大、刚度大，在受到冲击时不容易发生形变而导致力量过于集中，导致键齿受损；3)刹车盘钢夹与刹车盘接触的受カ面过小，使刹车盘与钢夹接触部位受カ过于集中，导致受力部位抵受不住冲击カ而损坏。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的会损坏钢夹及刹车盘的不足，本专利技术提出了一种。本专利技术包括以下步骤步骤1，制作保护夹的胎模。所述的胎模用石墨制成，其外形尺寸与所制作的保护夹的U形开ロ的尺寸相同，其长度根据所需保护夹的数量确定，宽度为保护夹U形开ロ深度的3倍。所述胎模的高度b与动盘陶瓷键的厚度相等。在胎模表面有通孔，相邻通孔中心之间的距离为5 IOmm ;所述通孔的孔径为3 5mm。胎模长边的倒角与刹车盘键槽倒角相同。步骤2，制作保护夹的预制件。在胎模上缠绕碳纤维无纬布；将无纬布碳纤维缠绕并粘接在胎模表面；碳绳穿过胎模上的通孔，将缠绕的碳纤维无纬布固定，得到碳/碳化硅保护夹预制件。步骤3，制备碳/碳化硅保护夹预制件。通过沉积或浸溃的方式对碳/碳化硅保护夹预制件增密至1. 55-1. 65g/cm3，得到沉积后的碳/碳化硅保护夹坯体。步骤4，机加工沉积后的碳/碳化硅保护夹坯体。机加工沉积后的碳/碳化硅保护夹坯体；将碳/碳化硅保护夹坯体加工成为多个碳/碳化硅保护夹的半成品，每个碳/碳化硅保护夹的半成品上有贯通的铆钉孔。步骤5，去除各碳/碳化硅保护夹半成品中的胎模。 步骤6，陶瓷化处理；将去除胎模后的各保护夹半成品粘贴在半成品的碳/碳刹车盘的键上，并采用碳/碳棒作为铆钉装入各半成品保护夹上的铆钉孔内，用于将各半成品的保护夹与碳/碳刹车盘的键固定连接；将固定有保护夹半成品的碳/碳刹车盘动盘置于RMI炉内，按常规方法进行陶瓷化处理，得到固化有碳/碳化硅保护夹的碳/碳化硅刹车盘动盘；陶瓷化处理中的温度为1100 1400°C，真空压カ为1000 5000Pa，高温处理的时间为5 20h。步骤7，对得到的固化有碳/碳化硅保护夹的碳/碳化硅刹车盘动盘进行表面加工及防氧化涂层处理。本专利技术通过碳/碳化硅保护夹制备采用在特制的エ装上进行碳布缠绕叠层的方式制备预制体，然后通过CVD增密，密度增至(1. 60±0.1) g/cm3时取出进行加工并取出エ装；碳铆钉利用粘接的方式连接到待陶瓷化的刹车盘坯体上，和刹车盘一起进行陶瓷化处理，使碳/碳化硅保护夹与碳陶刹车盘形成ー个整体。经过加工及防氧化涂层处理后制成安装碳/碳化娃保护夹的碳/碳化娃刹车盘。本专利技术采用在精加工后、陶瓷化前进行铆接，与碳/碳化硅刹车盘钢夹相比，精加エ后，陶瓷化前刹车盘加工尺寸能够得到保证，避免了陶瓷化后刹车盘变形造成的铆接困难；同吋，由于在刹车盘键槽部位的碳/碳化硅保护夹与刹车盘都是碳/碳化硅复合材料，且陶瓷化的过程由刹车盘与保护夹内部的碳都会与硅反应形成碳化硅，使碳/碳化硅保护夹与刹车盘形成ー个整体。在刹车盘使用时不会产生振动，导致刹车盘与保护夹得损坏。另外，由于保护夹预制体采用碳纤维无纬布缠绕而成，碳纤维含量高，碳/碳化硅保护夹在受到冲击及磕碰时不易受到损坏；碳/碳化硅保护夹属于碳/碳化硅复合材料，具有密度小、耐磨损的特点，所以碳/碳化硅保护夹可増大保护夹与刹车盘的接触面而不增加重量，増大接触面积可增加刹车盘受力面，減少刹车盘由于受カ不均而损坏，具有连接可靠、耐高温、耐磨损、韧性好、装配方便的特点。附图说明图1是碳/碳化硅保护夹制备エ装示意图；图2是碳/碳化硅保护夹示意图；图3是碳铆钉示意图；图4是碳/碳化硅刹车盘动盘示意图；图5是加装碳/碳化硅保护夹的动盘示意图；图6是碳/碳化硅刹车盘静盘示意图；图7是碳/碳化硅刹车盘静盘示意图；图8是加装碳/碳化硅保护夹的静盘示意图；图9是本专利技术的流程图。图中1.胎模2.保护夹3.铆钉4.动刹车盘5.静刹车盘6.键具体实施方式 实施例一本实施例是ー种。所述的刹车盘为动刹车盘，即动盘。所述保护夹的结构为常用的U形结构，采用碳/碳化硅制成。本实施例包括以下步骤步骤1，制作保护夹的胎模。所述的胎模用石墨制成，为长方体，其外形尺寸与所制作的保护夹的U形开ロ的尺寸相同，其长度根据所需保护夹的数量确定，宽度为保护夹U形开ロ深度的3倍。所述胎模的高度b与动盘键的厚度相等。在胎模表面有通孔，相邻通孔中心之间的距离为5 IOmm ;所述通孔的孔径为3 5mm。胎模长边的倒角与刹车盘键槽倒角相同。本实施例中，相邻通孔中心之间的距离为5mm ;所述通孔的孔径为3_。步骤2，制作保护夹的预制件。在胎模I上缠绕碳纤维无纬布。在胎模的上表面和下表面，以及所述胎模的两侧表面涂刷502胶水后将无纬布碳纤维缠绕在胎模表面；缠绕时，无纬布的碳纤维与胎模短边平行。所缠绕的碳纤维无纬布的厚度为6mm，并且各层碳纤维无纬布之间通过502胶水粘接。碳绳穿过胎模上的通孔，将缠绕的碳纤维无纬布固定，得到碳/碳化硅的保护夹预制件。步骤3，沉积保护夹预制件。将得到的保护夹预制件放入化学气相沉积炉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在碳/碳化硅刹车盘中固化保护夹的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制作保护夹的胎模；在胎模表面有通孔，相邻通孔中心之间的距离为5～10mm；所述通孔的孔径为3～5mm；步骤2，制作保护夹的预制件；在胎模上缠绕碳纤维无纬布；将无纬布碳纤维缠绕并粘接在胎模表面；碳绳穿过胎模上的通孔，将缠绕的碳纤维无纬布固定，得到碳/碳化硅保护夹预制件；步骤3，制备碳/碳化硅保护夹预制件；通过沉积或浸渍的方式对碳/碳化硅保护夹预制件增密至1.55?1.65g/cm3，得到沉积后的碳/碳化硅保护夹坯体；步骤4，机加工沉积后的碳/碳化硅保护夹坯体；将碳/碳化硅保护夹坯体加工成为多个碳/碳化硅保护夹的半成品，每个碳/碳化硅保护夹的半成品上有贯通的铆钉孔；步骤5，去除各碳/碳化硅保护夹半成品中的胎模；步骤6，陶瓷化处理；将去除胎模后的各保护夹半成品粘贴在半成品的碳/碳刹车盘的键上，并采用碳/碳棒作为铆钉装入各半成品保护夹上的铆钉孔内，用于将各半成品的保护夹与碳/碳刹车盘的键固定连接；将固定有保护夹半成品的碳/碳刹车盘动盘置于RMI炉内，按常规方法进行陶瓷化处理，得到固化有碳/碳化硅保护夹的碳/碳化硅刹车盘动盘；陶瓷化处理中的温度为1100～1400℃，真空压力为1000～5000Pa,高温处理的时间为5～20h；步骤7，对得到的固化有碳/碳化硅保护夹的碳/碳化硅刹车盘动盘进行表面加工及防氧化涂层处理。...
【技术特征摘要】
1.一种在碳/碳化硅刹车盘中固化保护夹的方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，制作保护夹的胎模；在胎模表面有通孔，相邻通孔中心之间的距离为5 IOmm ;所述通孔的孔径为3 5mm ； 步骤2，制作保护夹的预制件；在胎模上缠绕碳纤维无纬布；将无纬布碳纤维缠绕并粘接在胎模表面；碳绳穿过胎模上的通孔，将缠绕的碳纤维无纬布固定，得到碳/碳化硅保护夹预制件； 步骤3，制备碳/碳化硅保护夹预制件；通过沉积或浸溃的方式对碳/碳化硅保护夹预制件增密至1. 55-1. 65g/cm3,得到沉积后的碳/碳化娃保护夹还体； 步骤4，机加工沉积后的碳/碳化硅保护夹坯体；将碳/碳化硅保护夹坯体加工成为多个碳/碳化硅保护夹的半成品，每个碳/碳化硅保护夹的半成品上有贯通的铆钉孔； 步骤5，去除各碳/碳化硅保护夹半成品中的胎模； 步骤6，陶瓷化处理；将去除胎模后的各保护夹半成品粘贴在半成品的碳/碳刹车盘的键上，并采用碳/碳棒作为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张正参，田广来，刘海平，张琦，张晓伟，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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