对于密封条新产品的开发,目前已经改变了传统的设计方式,改为利用计算机技术,应用CAl/CA-E/CAT等,高起点地分析,以优化产品结构优化。鉴于汽车密封条的材料复杂、结构的特殊性和接触载荷、边界的非线性等因素,企业已应用计算机设计手段,提高预测能力,降低开发调试成本。
动密封用0形圈的作用o形圈在动密封中,其预密封效果和自密封作用与静密封一样。但由于杆运动时很*将流体带到o形圈和杆之间,因此情况比较复杂。
工作中,假设o形圈左侧作用着介质压力P(如右上图),若将0形圈与杆接触部位放大(如右下图),其接触表面实际是凹凸不平的,并非每一点都与金属表面接触。由于自封作用,0形圈对杆产生的接触压力大于P1而得到密封。
但当杆开始向右移动时,附着在杆上的介质被带到楔形狭缝(如右上图)。由于流体动压效应这部分介质的压力比P1大。当它大于0形圈对杆的接触力时,介质便挤入O形圈的个凹槽处(如右下图),杆继续向右移动时介质不断地进入下一个凹槽,介质便沿着杆运动的方向泄露。当杆向左运动时,由于赶运动方向与杆压力方向相反,故不易泄露。泄漏量是随着介质的粘度和杆的运动速度提高而增大的,还与0形圈的尺寸、工作压力等密切相关。
0形圈的应用和O形圈的使用参数
o型密封圈压缩率W的选择应考虑使用条件,静密封或动密封;静密封又可分为径向密封与轴向密封;径向密封的泄漏间隙是径向间隙,轴向密封的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于0形圈的内径还是外径又分受内压和受外压两种情况,内压增加的拉伸,外压降低0形圈的初始拉伸。上述不同形式的静密封,密封介质对o形圈的作用方向是不同的,所以预压力设计也不同。对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。
目前制造汽车橡胶密封条的主要原材料是三元乙丙橡胶。该材料具有较高的硫化速度、很好的挤出工艺性能、优异的耐臭氧及耐气候老化性能,在今后较长时间内仍是汽车橡胶密封条生产的橡胶。
作为主要的原材料,三元乙丙橡胶也在不断更新和发展。它具有优良的物理性能,又有可操作加工性能的新颖EPDM控制其分子中长链支化,使其硫化性能更好,提高挤出速度和产品的产量。
其他新型的热塑性弹性体、浇注型弹性体和混炼型弹性体等在汽车密封条中不断得到应用。例如,热塑性弹性体如三元乙丙烯胶/聚丙烯(EPDM/PP)热塑性弹性体,既具有弹性体的优良工程性能,又具有塑料的优良特性,并且比传统的部分交联热塑性弹性体有更优异的强度、高温力学性能、耐热性和耐油性等。
这些材料正在逐步取代**利用的EPDM制品。近年来国内EPDM/PP共混型热塑性弹性体的研究有所进展,目前已有EPDM乙烯/丙烯/二烯共聚物增韧改性料投放市场。而以EPDM为主体的动态硫化共混型EPDM/PP料仍须进口。