专利名称：航空整体电机胶接和灌封方法
技术领域：
本发明涉及一种胶接和灌封方法，尤其是用于航空整体电机的胶接和灌封方法。
背景技术：
传统的电机换向器结构为插片式见说明书附图1，定、转子绕制后装换向器1成为绕组2，采用灌封模具进行灌封，最终与簧片等零件组装成电机，其缺陷是由于换向器圆度不好，导致换向火花较大，易影响产品性能，为此发明了新型整体电机，即整体电机结构见说明书附图2，采用的是端面换向器，其工艺流程是先将定子绕制成型后直接与换向器焊接成一体成为定子绕组，再将该组件粘接在壳体上，同轴度靠粘接夹具保证，并用弹性环氧料灌封成整体电机，且灌封后不能损伤换向器端面，并在后续机加时换向器不能与壳体表面脱离。为解决胶接和灌封后换向器表面不允许有胶液现象，发明了航空整体电机胶接和灌封方法，即采用弹性胶片作为载体，利用挤压涨形特点，使端面换向器与胶粘剂和灌封料隔离，确保粘接和灌封后换向器表面无多余物，同时也保证了灌封后的同轴度。
发明内容
本发明的目的是针对整体电机在胶接和灌封生产过程中需要确保换向器表面不能有胶液，同时还需保证同轴度要求，本发明提出了一种采用弹性胶片作为载体，利用挤压涨形特点，使端面换向器与胶粘剂和灌封料隔离的方法，克服了胶接和灌封后换向器表面不允许有多余物的难点，同时也保证了灌封后的同轴度。本发明采取的技术方案是弹性胶片灌封模具，由外模(4)和定位柱( 组成，外模(4)有一中心孔，定位柱为具有一个台阶的圆柱体，安装于外模(4)的中心孔上，外模(4)一端面具有沉孔，其内径为弹性胶片需要的外径尺寸，深度为弹性胶片的需要厚度；使用上述的弹性胶片模具灌封弹性胶片的方法，步骤如下1、装模；将定位柱(5)装入外模⑷中，用硅橡胶密封合缝面，室温放置4h以上；2、预热；将灌封模具放入50°C 60°C烘箱中预热0.釙 Ih :3、脱泡；将搅拌好的弹性胶片灌封料放入真空室抽真空脱除气泡，真空度在 30Pa IOOPa范围内，时间5min lOmin，然后取出；4、灌封；将弹性胶片灌封料倒入灌封模具中，使胶液面与外模(4)上表面平齐，室温放置20min 30min ；5、固化；将灌封模具放在电热鼓风干燥箱中的平板上，从室温升至70°C 80°C， 保温2h 5h ；6、脱模；去除硅橡胶，将弹性胶片从外模⑷中取出。上述弹性胶片灌封料，其组分的质量百分比如下硅凝胶原料100% ；硅凝胶硫化剂100% ；填料10%~ 50%。上面所述的弹性胶片灌封料的配制方法，步骤如下
(1)烘干把装有硅微粉的填料的容器放入干燥箱中，随箱升温至120°C，保温 2h ；(2)冷却将烘干后的填料放入干燥瓶内存储；(3)配制在容器中按上述比例称取各组分，在室温状态下搅拌Imin aiiin。一种整体电机胶接方法，步骤如下(1)清洗绕组⑵和壳体(3)用航空洗涤汽油比无水乙醇为1比1的混合液清洗绕组的粘接表面，用丙酮清洗壳体C3)表面；(2)涂胶对绕组⑵和壳体⑶涂胶粘剂；(3)胶接将绕组⑵装入壳体(3)内推到底，装上粘接夹具并拧紧螺帽，挤出多余的胶粘剂，卸除粘接夹具，用丙酮棉球擦去挤出的余胶；(4)装模在弹性胶片表面涂抹脱模剂，将弹性胶片放在绕组的换向器表面上，装上粘接夹具；(5)固化将产品与粘接夹具一起放入115°C 125°C的电热鼓风干燥箱中保温 aiiin IOmin后取出，卸除粘接夹具和弹性垫片，去除余胶，再次装上弹性胶片和粘接夹具，在115°C 125°C的电热鼓风干燥箱中保温4h 6h，随箱降至室温取出；(6)脱模卸除粘接夹具和弹性胶片。整体电机胶接用的胶粘剂由环氧树脂与橡胶混合体、咪唑类固化剂和硅微粉填料组成，其质量比为环氧树脂与橡胶混合体咪唑类固化剂硅微粉=(100 11 (7 10) (50 80)。一种整体电机灌封模具，包括芯轴(6)、阴模(7)、防溢套(9)、垫片(10)和螺帽 ⑶；阴模(7)和垫片(10)通过螺帽固定在芯轴(6)上，防溢套(9)置于整体电机(11)端面，垫片(10)置于整体电机(11)底部。使用上面所述的整体电机灌封模具灌封整体电机的方法，灌封的步骤如下1、装模先将弹性胶片(1 放在整体电机(11)的换向器表面上，再将垫片(10)、 整体电机(11)和阴模(7)依次装在芯轴(6)上，拧紧螺帽(8)，最后将防溢套(9)放在整体电机(11)上端；2、预热将装有整体电机(11)的模具放入90°C 100°C烘箱中预热Ih 浊；3、配置灌封料按质量比为环氧树脂与橡胶混合体咪唑类固化剂酸酐固化剂 =(100 110) (0.25 0.35) 28)依次称量，并搅拌使灌封料混合均勻，将搅拌好的灌封料放在电炉上加热，边加热边搅拌，使温度达到80°C，即放入真空设备中进行真空脱泡，当真空计读数不大于301 时开始计时，抽真空时间约5min lOmin。4、灌封将灌封料倒入灌封模具中，并立即将模具放入真空设备抽真空脱除气泡， 真空度在101 1001 范围内，时间5min 20min ；卸掉防溢套，擦去多余的灌封料，使灌封料与整体电机(11)表面平齐即可；5、固化将灌封模具放入干燥箱中，进行110°C 130°C保温Ih 》ι+145 155°c保温浊 4h加热固化。6、脱模松开螺帽(8)，在手动压床上将芯轴(6)压出，取出阴模(7)。有益效果采用弹性胶片作为载体，利用挤压涨形特点，使端面换向器与胶粘剂和灌封料隔离的方法，实现绕组上换向器胶接和灌封后表面无胶的效果；采用灌封模具对整体电机进行灌封，达到了整体电机胶接灌封后换向器圆度满足要求的目的，克服以往插片式电机换向器圆度偏差的不足。
图1是传统插片式换向器电机的结构示意图，1 插片式换向器，2 绕组；图2是整体电机的结构示意图，3:壳体；图3是本发明弹性垫片灌封模具的结构示意图，4 外模，5 定位柱；图4是本发明整体电机灌封模具的结构示意图，6 芯轴，7 阴模，8 螺帽，9 防溢套，10 垫片，11 整体电机，12 弹性垫片；图5是整体电机灌封方法流程图。
具体实施例方式下面对本发明做进一步详细说明。弹性胶片灌封模具，由外模4和定位柱5组成，外模4有一中心孔，定位柱5为具有一个台阶的圆柱体，安装于外模4的中心孔上，外模4 一端面具有沉孔，其内径为弹性胶片需要的外径尺寸，深度为弹性胶片的需要厚度；使用上述的弹性胶片模具灌封弹性胶片的方法，步骤如下1、装模；将定位柱5装入外模4中，用硅橡胶密封合缝面，室温放置4h以上；2、预热；将灌封模具放入50°C 60°C烘箱中预热0.釙 Ih 3、脱泡；将搅拌好的弹性胶片灌封料放入真空室抽真空脱除气泡，真空度在 30Pa IOOPa范围内，时间5min lOmin，然后取出；4、灌封；将弹性胶片灌封料倒入灌封模具中，使胶液面与外模4上表面平齐，室温放置 20min 30min ；5、固化；将灌封模具放在电热鼓风干燥箱中的平板上，从室温升至70°C 80°C， 保温2h 5h ；6、脱模；去除硅橡胶，将弹性胶片从外模4中取出。上述弹性胶片灌封料，其组分的质量百分比如下硅凝胶原料100% ；硅凝胶硫化剂100% ；填料10%~ 50%。上面所述的弹性胶片灌封料的配制方法，步骤如下(1)烘干把装有硅微粉填料的容器放入干燥箱中，随箱升温至120°C，保温池；(2)冷却将烘干后的填料放入干燥瓶内存储；(3)配制在容器中按上述比例称取各组分，在室温状态下搅拌Imin aiiin。整体电机胶接工艺方法，胶接步骤如下(1)清洗绕组2和壳体3 用航空洗涤汽油比无水乙醇为1比1的混合液清洗绕组的粘接表面，用丙酮清洗壳体3表面；(2)涂胶对绕组2和壳体3分别进行涂胶；(3)胶接将绕组2装入壳体3内推到底，装上粘接夹具并拧紧螺帽，挤出多余的胶粘剂。卸除粘接夹具，用丙酮棉球擦去挤出的余胶；(4)装模在弹性胶片表面涂抹脱模剂，将弹性胶片放在绕组的换向器表面上，装上粘接夹具；(5)固化将产品与粘接夹具一起放入115°C 125°C的电热鼓风干燥箱中保温 aiiin IOmin后取出，卸除粘接夹具和弹性垫片，去除余胶，再次装上弹性胶片和粘接夹具，在115°C 125°C的电热鼓风干燥箱中保温4h 6h，随箱降至室温取出；(6)脱模卸除粘接夹具和弹性胶片。上述胶粘剂由双酚A环氧树脂、咪唑类固化剂和填料组成。整体电机灌封模具，包括芯轴6、阴模7、防溢套9、垫片10和螺帽8 ；阴模7和垫片 10通过螺帽固定在芯轴6上，防溢套9置于整体电机11端面，垫片10置于整体电机11底部。使用上面所述的整体电机灌封模具灌封整体电机的方法，灌封的步骤如下1、装模先将弹性胶片12放在整体电机11的换向器表面上，再将垫片10、整体电机11和阴模7依次装在芯轴6上，拧紧螺帽8，最后将防溢套9放在整体电机11上端。2、预热将装有整体电机11的模具放入90°C 100°C烘箱中预热Ih 池；3、配胶按配方依次称量，搅拌:3min以上使灌封料混合均勻，将搅拌好的灌封料放在电炉上加热，边加热边搅拌，使温度达到80°C，立即放入真空设备中进行真空脱泡，当真空计读数不大于301 时开始计时，抽真空时间约5min lOmin。4、灌封将灌封料倒入灌封模具中，并立即将模具放入真空设备抽真空脱除气泡， 真空度在101 1001 范围内，时间5min 20min。卸掉防溢套，擦去多余的灌封料，使灌封料与整体电机11表面平齐即可；5、固化将灌封模具放入干燥箱中，进行110°C 130°C保温Ih 》ι+145 155°c保温浊 4h加热固化。6、脱模松开螺帽8，在手动压床上将芯轴6压出，取出阴模7。有益效果采用弹性胶片作为载体，利用挤压涨形特点，使端面换向器与胶粘剂和灌封料隔离的方法，实现绕组上换向器胶接和灌封后表面无胶的效果；采用灌封模具对整体电机进行灌封，达到了整体电机胶接灌封后换向器圆度满足要求的目的，克服以往插片式电机换向器圆度偏差的不足。实施例例1、X X X X整体电机灌封弹性胶片灌封模具，由外模4和定位柱5组成，外模4有一中心孔，定位柱5为具有一个台阶的圆柱体，安装于外模4的中心孔上，外模4 一端面具有沉孔，其内径为弹性胶片需要的外径尺寸，深度为弹性胶片的需要厚度；灌封弹性胶片的方法如下1、装模；将定位柱5装入外模4中，用硅橡胶密封合缝面，室温放置4h以上；2、预热；将灌封模具放入60°C烘箱中预热0. 5h 3、脱泡；将搅拌好的弹性胶片灌封料放入真空室抽真空脱除气泡，真空度小于 30Pa时开始计时，抽5min后取出；4、灌封；将弹性胶片灌封料倒入灌封模具中，使胶液面与外模4上表面平齐，室温放置20min，将胶料表面的气泡挑破；5、固化；将灌封模具放在电热鼓风干燥箱中的平板上，从室温升至70°C，保温证；
6、脱模；去除硅橡胶，将弹性胶片从外模4中取出。上述弹性胶片灌封料的配方如下GN521 原料100%GN521 硫化剂100%HG-100030%上述弹性胶片灌封料的配制方法，步骤如下(1)烘干把装有HG-1000的容器放入干燥箱中，随箱升温至120°C，保温2h ；(2)冷却将烘干后的填料放入干燥瓶内存储；(3)配制在容器中按上述比例称取各组分，在室温状态下搅拌aiiin。整体电机胶接工艺方法，胶粘剂由双酚A环氧树脂、咪唑类固化剂和填料组成，胶接步骤如下(1)清洗绕组2和壳体3 用航空洗涤汽油比无水乙醇为1比1的混合液清洗绕组的粘接表面，用丙酮清洗壳体3表面；(2)涂胶对绕组2和壳体3分别进行涂胶；(3)胶接将绕组2装入壳体3内推到底，装上粘接夹具并拧紧螺帽，挤出多余的胶粘剂。卸除粘接夹具，用丙酮棉球擦去挤出的余胶；(4)装模在弹性胶片表面涂抹脱模剂，将弹性胶片放在绕组的换向器表面上，装上粘接夹具；(5)固化将产品与粘接夹具一起放入120°C的电热鼓风干燥箱中保温:3min后取出，卸除粘接夹具和弹性垫片，去除余胶，再次装上弹性胶片和粘接夹具，在120°C的电热鼓风干燥箱中保温4h，随箱降至室温取出；(6)脱模卸除粘接夹具和弹性胶片。整体电机灌封模具，包括芯轴6、阴模7、防溢套9、垫片10和螺帽8 ；阴模7和垫片10通过螺帽固定在芯轴6上，防溢套9置于整体电机11端面，垫片10置于整体电机11 底部。芯轴6下端为圆形底盘，该圆形底盘的直径大于整体电机11的外圆，芯轴6中部的直径比整体电机11内径稍小一些，与阴模7内径相配合，芯轴6上端为外螺纹，与螺帽8相连；阴模7是一个内孔为台阶状的圆柱体，其一台阶内孔直径与芯轴6中部的直径相配合， 一台阶内孔直径略大于弹性垫片11的内孔直径，阴模7的轴向长度大于被灌封的整体电机 11的轴向长度，阴模7的外径为整体电机11灌封后的尺寸加灌封料的收缩量；垫片10是一个圆环，它放在整体电机11的端面上，通过芯轴6用螺帽8将阴模7与整体电机11连接固定成为一个组件，芯轴6与阴模7的外径保持同轴；防溢套9是一个圆筒，其内腔直径大于被灌封的整体电机11的直径，防溢套9放在整体电机11的端面上。使用上述的整体电机灌封模具灌封整体电机的方法，灌封的步骤如下1、装模先将弹性胶片12放在整体电机11的换向器表面上，再将垫片10、整体电机11和阴模7依次装在芯轴6上，拧紧螺帽8，最后将防溢套9放在整体电机11上端。2、预热将装有整体电机11的模具放入90°C烘箱中预热Ih ；3、配胶按配方依次称量，搅拌:3min以上使灌封料混合均勻，将搅拌好的灌封料放在电炉上加热，边加热边搅拌，使温度达到80°C，立即放入真空设备中进行真空脱泡，当真空计读数不大于301 时开始计时，抽真空时间约5min lOmin。
4、灌封将灌封料倒入灌封模具中，并立即将模具放入真空设备抽真空脱除气泡， 当真空计读数不大于30 时开始计时，抽真空时间IOmin 15min。卸掉防溢套，擦去多余的灌封料，使灌封料与整体电机11表面平齐即可；5、固化将灌封模具放入干燥箱中，进行125°C保温Ih a!+150°C保温池加热固化。6、脱模松开螺帽8，在手动压床上将芯轴6压出，取出阴模7。有益效果采用弹性胶片作为载体，利用挤压涨形特点，使端面换向器与胶粘剂和灌封料隔离的方法，实现绕组上换向器胶接和灌封后表面无胶的效果；采用灌封模具对整体电机进行灌封，达到了整体电机胶接灌封后换向器圆度满足要求的目的，克服以往插片式电机换向器圆度偏差的不足。
权利要求
1.弹性胶片灌封模具，其特征在于，由外模⑷和定位柱(5)组成，外模⑷有一中心孔，定位柱(5)为具有一个台阶的圆柱体，安装于外模的中心孔上，外模(4) 一端面具有沉孔，其内径为弹性胶片需要的外径尺寸，深度为弹性胶片的需要厚度。
2.使用如权利要求1所述的灌封模具灌封弹性胶片的方法，其特征在于，(1)装模；将定位柱( 装入外模(4)中，用硅橡胶密封合缝面，室温放置4h以上；(2)预热；将灌封模具放入50°C 60°C烘箱中预热0.釙 Ih:(3)脱泡；将搅拌好的弹性胶片灌封料放入真空室抽真空脱除气泡，真空度在30 IOOPa范围内，时间5min lOmin，然后取出；(4)灌封；将弹性胶片灌封料倒入灌封模具中，使胶液面与外模(4)上表面平齐，室温放置 20min 30min ；(5)固化；将灌封模具放在电热鼓风干燥箱中的平板上，从室温升至70°C 80°C，保温 2h 5h ；(6)脱模；去除硅橡胶，将弹性胶片从外模中取出。
3.如权利要求2所述的弹性胶片灌封料，其特征在于，其组分的质量百分比如下硅凝胶原料100% ；硅凝胶硫化剂100% ；填料10% 50%。
4.如权利要求3所述的弹性胶片灌封料的配制方法，其特征在于，先把装有填料的容器放入干燥箱中，随箱升温至120°C，保温池；随箱冷却后放入干燥瓶内存储；再在容器中按配方比例称取各组分，在室温状态下搅拌即可Imin aiiin。
5.整体电机胶接工艺方法，其特征在于，胶粘剂由双酚A环氧树脂、咪唑类固化剂和填料组成，胶接步骤如下(1)清洗绕组( 和壳体(3)用航空洗涤汽油比无水乙醇为1比1的混合液清洗绕组的粘接表面，用丙酮清洗壳体C3)表面；(2)涂胶对绕组( 和壳体(3)分别进行涂胶；(3)胶接将绕组( 装入壳体(3)内推到底，装上粘接夹具并拧紧螺帽，挤出多余的胶粘剂。卸除粘接夹具，用丙酮棉球擦去挤出的余胶；(4)装模在弹性胶片表面涂抹脱模剂，将弹性胶片放在绕组的换向器表面上，装上粘接夹具；(5)固化将产品与粘接夹具一起放入115°C 125°C的电热鼓风干燥箱中保温 2min IOmin后取出，卸除粘接夹具和弹性垫片，去除余胶，再次装上弹性胶片和粘接夹具，在115°C 125°C的电热鼓风干燥箱中保温4h 6h，随箱降至室温取出；(6)脱模卸除粘接夹具和弹性胶片。
6.整体电机灌封模具，其特征在于，它由芯轴(6)、阴模(7)、防溢套(9)、垫片(10)和螺帽(8)；阴模(7)和垫片(10)通过螺帽固定在芯轴(6)上，防溢套(9)置于整体电机(11) 端面，垫片(10)置于整体电机(11)底部。
7.使用如权利要求6所述的整体电机灌封模具灌封整体电机的方法，其特征在于，灌封的步骤如下(1)装模先将弹性胶片(1 放在整体电机(11)的换向器表面上，再将垫片(10)、整体电机(11)和阴模(7)依次装在芯轴(6)上，拧紧螺帽(8)，最后将防溢套(9)放在整体电机(11)上端；(2)预热将装有整体电机(11)的模具放入90°C 100°C烘箱中预热Ih 池；(3)配胶按配方依次称量，搅拌:3min以上使灌封料混合均勻，将搅拌好的灌封料放在电炉上加热，边加热边搅拌，使温度达到80°C，立即放入真空设备中进行真空脱泡，当真空计读数不大于301 时开始计时，抽真空时间约5min IOmin ；(4)灌封将灌封料倒入灌封模具中，并立即将模具放入真空设备抽真空脱除气泡，真空度在101 1001 范围内，时间5min 20min。卸掉防溢套，擦去多余的灌封料，使灌封料与整体电机(11)表面平齐即可；(5)固化将灌封模具放入干燥箱中，进行110°C 130°C保温Ih 2h+145°C 155°C 保温池 4h加热固化；(6)脱模松开螺帽(8)，在手动压床上将芯轴(6)压出，取出阴模(7)。
全文摘要
本发明涉及一种航空整体电机胶接、灌封工艺方法，涵盖胶接方法、弹性胶片灌封料的配制、灌封模具和灌封方法，采用弹性胶片作为载体，利用挤压涨形特点，使端面换向器与胶粘剂和灌封料隔离，确保粘接和灌封后换向器表面无多余物，同时也保证了灌封后的同轴度；其中弹性胶片各组份的质量百分比如下GN521原料100％；GN521硫化剂100％；填料10％～50％。本发明解决了航空整体电机胶接、灌封的生产加工问题，达到整体电机胶接灌封后换向器圆度满足要求的目的，同时实现绕组上换向器胶接和灌封后表面无胶的效果，克服以往插片式电机换向器圆度偏差的不足。
文档编号H02K15/12GK102306989SQ20111026845
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者刘炳刚, 王葵, 罗吉勤, 酒晨霄 申请人:中国航空工业第六一八研究所