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。
过去的密封条生产多采用人工压模成型,工艺简陋落后,形状单一,多是H形。现在的密封条生产采用计算机控制的挤压成型或者注射模压技术,包括微波硫化、复合挤出、可变口径挤出、表面喷涂等技术。
传统的盐浴炉硫化采用含有亚硝酸盐的盐浴体系,而且经盐浴硫化后的密封条还需要进一步用清水清洗。采用玻璃微珠沸腾床硫化,不仅要对玻璃微珠沸腾床定期进行清理,对一些断面复杂的密封条,在硫化后还需进一步将表面清理乾净。因此,无论是盐浴硫化,还是玻璃微珠沸腾床硫化都可能造成环境污染,损害人体健康。目前国内多数汽车橡胶密封条生产企业已转而采用清洁的微波连续硫化生产工艺。
为保证汽车橡胶密封条在大批量生产时的质量,一般都采用自动化程度高、批次质量稳定、分散均匀性好和产量大的高效、高质量密炼机进行胶料混炼。目前已出现了专门为微波连续硫化自动化生产线配置的冷喂料挤出机。冷喂料挤出机采取分段加热,螺杆内腔和复合机头装有循环水加热系统,挤出速度可无级变速调节,挤出的密封条由输送带牵引依次进入热空气预热段、微波段、热空气烘箱段、水冷却槽或水喷淋冷却舱,后进行自动裁断,实现喂料、挤出、连续硫化、冷却和裁断自动化生产。
传统方法是在二维零件图纸上进行设计,现在则是从整车的三维车体数据出发,通过CAD绘图造型来确定密封条的截面和几何形状、结构特点。从BENCHMARKING技术基准档案选取材料及其参数,通过CAE分析软件,如有限元FEM方法分析,模拟分析密封条的结构与受力变形行为,对变形过程进行理论分析。如设计不合理,结果不理想,可重新采用CAD设计。如果成功,则可用CAD模具工装的造型设计,再经CAM软件,用数控机床进行加工,然后制样,经调整,终完成产品的开发。
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。