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設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常是由於設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品認(rèn)識不足造成的。比如對密封件承受的壓力估計(jì)不足、對密封面上接觸應(yīng)力分布的認(rèn)識有誤、安放密封件的溝槽設(shè)計(jì)不合理等。
有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設(shè)計(jì)和失效分析。我們曾為某美國客戶做過一個(gè)密封件,該密封件以塑料為主體,局部包上橡膠。客戶在檢測零件的過程中發(fā)現(xiàn),塑料部分在測試時(shí)容易,從而得出結(jié)論是:塑料件在二次成型時(shí)(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經(jīng)我們分析後發(fā)現(xiàn),塑料件都是在一個(gè)地方的。通過有限元分析,我們發(fā)現(xiàn),塑料件的破損部位實(shí)際上是密封件受到應(yīng)力的地方,此處應(yīng)力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過塑料所能承受的。
如果在設(shè)計(jì)的時(shí)候客戶就用有限元方法分析過該產(chǎn)品,不但可以避免類似的錯(cuò)誤,還可以節(jié)省其時(shí)間和金錢。當(dāng)然,想要成功的分析預(yù)測橡膠密封件的性能,不但要有合適的有限元分析軟件,還要有豐富的材料經(jīng)驗(yàn)、建模經(jīng)驗(yàn)和長期的數(shù)據(jù)積累。
密封圈的主要性能
除應(yīng)具備密封圈材料的一般要求外,密封圈還要注意下述條件:
(1)富有彈性和回彈性;
(2)適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度,包括擴(kuò)張強(qiáng)度、伸長率和抗撕裂強(qiáng)度等。
(3)性能穩(wěn)定,在介質(zhì)中不易溶脹,熱收縮效應(yīng)(焦耳效應(yīng))小。
(4)易加工成型,并能保持精密的尺寸。
(5)不腐蝕接觸面,不污染介質(zhì)等。
滿足上述要求的適合而且的材料是橡膠,所以密封圈大多用橡膠材料制成。橡膠的品種很多,而且不斷有新的橡膠品種出現(xiàn),設(shè)計(jì)與選用時(shí),應(yīng)了解各種橡膠的特性,合理選擇。
四、VITON氟素橡膠密封圈:
耐高溫性優(yōu)于硅橡膠,有的耐候性、耐臭氧性和耐化學(xué)性,耐寒性則不良。對于大部份油品及溶劑都具有抵抗能力,尤其是酸類、脂族烴、芳香烴及動(dòng)植物油。適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料系統(tǒng)及化工廠的密封需求。不建議使用于酮類、低分子量的酯類及含硝的混合物。一般使用溫度范圍為 -20~250 ℃。
五、FLS氟硅橡膠密封圈:
其性能兼有氟素橡膠及硅橡膠的優(yōu)點(diǎn),耐油、耐溶劑、耐燃料油及耐高低溫性均佳。能抵抗含氧的化合物、含芳香烴的溶劑及含氯的溶劑的侵蝕。一般用于航空、航天及軍事用途。不建議暴露于酮類及剎車油中。一般使用溫度范圍為 -50~200 ℃。
六、EPDM三元乙丙橡膠密封圈:
具有很好的耐候性、耐臭氧性、耐水性及耐化學(xué)性。可用于醇類及酮類,還可用于高溫水蒸氣環(huán)境之密封。適用于衛(wèi)浴設(shè)備、汽車散熱器及汽車剎車系統(tǒng)中。不建議用于食品用途或是暴露于礦物油之中。一般使用溫度范圍為 -55~150 ℃