【正文】 ，新的油封很廣泛用于一般的旋轉(zhuǎn)密封，并經(jīng)過不斷研究，新型的、 壽命長的、速度高的油封也正在研制開發(fā)。 “O”形圈的壓縮永 久變形，壓縮永久邊形是控制 “O”形圈質(zhì)量的一項重要措施。向外泄漏量大雨向內(nèi)泄漏量，兩者之差稱之為 “0”形圈的 “外泄漏 ”，經(jīng)試驗研究， “哦 ”形圈的泄漏量的新響因素列入下式 （ p） /F（ h）式中： U——寫；泄漏量（毫米 /小時） D——軸經(jīng)（厘米） R——液體黏度（厘拖） U——往復(fù)平均速度（厘米 /小時） F（ p）； F（ h） ——分別是液壓和 “O”形圈硬度有關(guān)函數(shù)。 PH 成為密封的主要因素，這種密封作用稱之為自密封。所以作為密封件得到廣泛的應(yīng)用；早期， “O”形圈，只作固定型的靜態(tài)密封用，后來使用范圍逐漸擴(kuò)大，可用于往復(fù)運動，旋轉(zhuǎn)運動，而且耐壓范圍也逐步的提高。 橡膠密封制品 橡膠密封制品種類繁多，用途很廣，一般根據(jù)其使用狀況，大致分類如下： ： “O”型圈、墊圈、墊片、密封條、防塵罩 …… 除此以外，液體密封膠，厭氧膠、橡膠膩子也可用于靜態(tài)密封。橡膠密封制品技術(shù)講座 一、橡膠密封制品種類 二、 模具設(shè)計 橡膠密封制品技術(shù)講座〈一〉 橡膠密封制品種類 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的的進(jìn)步，橡膠以獨特的性能（最大單位重量的彈性貯能和粘彈性質(zhì)）制成各種各樣的密封制品，廣泛的應(yīng)用在汽車、摩托車、家電、液壓氣動機(jī)械、冶金、水暖、衛(wèi)浴、石油化工機(jī)械、食品、船舶、航天、手工等行業(yè)。 2. 動態(tài)密封用： a) 往復(fù)運動用 各種斷面 “O”形圈、密封圈、皮硫、皮圈、防塵罩等； b)旋轉(zhuǎn)運動用 “O”形圈、各種斷面密封圈、墊圈等； c)高真空用 “O形圈、隔膜、墊圈、墊片等。 “O”形圈的結(jié)構(gòu)如圖 1 （一） “O”形圈的使用情況 圖 2 ABC 分別為平面法蘭和缸法蘭及缸螺紋法蘭密封，稱之為靜密封（或固定密封）圖 A 為往返運動密封， B 為旋轉(zhuǎn)運動 密封呢感，都稱之為動密封。 （ 2） 當(dāng)介質(zhì)壓力很高時， P100 公斤 /厘米 2 (O)形圈一部分被擠入 間隙 ,提高膠料的硬度 ,減大小空隙位 ,可以在一定壓力范圍內(nèi)有一定的效果 ,當(dāng)介質(zhì)在壓力 P300 公斤 /厘米 2 時，需要加檔圈（如圖）檔圈的材料一般為聚甲醛、聚四氟乙烯、尼龍等 （二）動態(tài)密封 （ 1）往復(fù)密封：如圖 4 左邊是有一定壓力（ P1）的介質(zhì)，右邊是大氣一側(cè)，當(dāng) “O”形圈的接觸壓力大于液壓 P1 時。 （三）旋轉(zhuǎn)密封：密封原理與油封類似，將在油封中敘述。壓縮永久變形大，使 “O”形圈在短期內(nèi)就會失去密封作用，因為使密封所需要的接觸壓力的分布狀態(tài)，壓縮永久變形主要決定于膠料本身的的性能，以及使用溫度。 常用油封結(jié)構(gòu)形式和特征 類型 特征 單唇口型 最常見形式，用于無塵環(huán)境，壓力 － 公斤／厘米 2 雙唇口型 有防塵唇，用于無塵環(huán)境，兩唇之間填潤滑油 無彈簧型 用于密封潤滑脂或除塵， 35 單唇型并用 耐壓型 一般耐壓 3 公斤／ /厘米 2，骨架延伸腰部或唇部 抗偏心型 腰部呈 W 型，可在偏心較大的部位密封 往復(fù)型 往復(fù)運動用，主唇封油，外唇保護(hù)油膜 兩側(cè)密封型 同時可兩側(cè)封油，不使兩種潤滑油混合 單向回流型 正轉(zhuǎn)能將要漏的油回流，適用于高速密封，反轉(zhuǎn)加速 漏油 雙向回流型 可正反轉(zhuǎn)密封，適用于高速密封 （二）油封密封原理 邊界潤滑理論：就是油封裝配后至工作狀態(tài)時，唇口與軸的接觸面之間，形成一層油膜，油膜的厚度隨徑向力的大小而變化，當(dāng)油膜厚度在一寂靜的范圍內(nèi)（平均厚度約為 ,波動約 2050%,這一厚度隨油的種類不同而異） ,可以獲得密封效果 ,這一油膜稱之為 “邊界油膜 ”它與被密封面對油的吸附能力有關(guān) ,一量泄漏 ,就意味著邊界油膜被破壞 ,形成流體油膜或干摩擦 (最終導(dǎo)制流體油膜 )。( D1 d) －過盈量 F－唇口部位的斷面積 厘米 2 P 腰 =n1ES13/4L3 式中： S1－ 油封腰部厚度 厘米 L－油封腰部厚度 厘米 P 彈 2（ T+P0） /D2 式中： P0－彈簧預(yù)應(yīng)力 克 D2—彈簧工作狀態(tài)的內(nèi)徑 厘米 T—彈簧工作狀態(tài)的張應(yīng)力 克 T=L1D44G/64nr3 式中： L1—彈簧工作狀態(tài)的拉伸長度 厘米 G—彈簧鋼材的扭轉(zhuǎn)彈性模量 克 /厘米 2 d4—鋼絲直徑 厘米 n—彈簧的圈數(shù) r—彈簧的平均半徑： r=d3d4/2 d3—彈簧外直徑 各尺寸參照圖（略） 影響油封存的徑向力的大小，其中彈簧是主要的，約占總徑向力的 7080%，它決定于膠料的彈性 模量 E，過盈量（ D1d），以及唇口部位與腰部的幾何尺寸，而這些幾何尺寸多受油封規(guī)格的限制，不能任意調(diào)整，采用調(diào)節(jié)膠料的彈性模量（或硬度）來調(diào)節(jié)器節(jié)徑向力也不是主要目標(biāo)。 ∏d2+L’177。 ∏d2+L’177。因此對于橡膠的摩擦特性不能采用一般的物理上的概念進(jìn)行準(zhǔn)確有效的測量出它的摩擦系數(shù)。若摩擦扭矩（或摩擦系數(shù)）太大，導(dǎo)致唇口溫升增加，油封易磨損，使用壽命降低；若太小可能徑向力太小，接觸油膜太厚，易形成流體油膜而導(dǎo)至泄漏。 ：油封膠料的硬度，直接與膠料的彈性模量有關(guān)。我們指的硬度為常溫測量的數(shù)值，要注意在實際使用中的差 異，硬度是會隨溫度，使用時間及油的種類不同而變化。這里所提的是油封本身的要 求，如果是設(shè)備本身，偏心距大可選用型防偏心油封。這種密封原理就是回流油封的工作原理，只要將螺旋刻在油封的唇口上，軸面是光滑的，在運轉(zhuǎn)時同樣可以密封。 以同樣的速度正轉(zhuǎn)，或者反轉(zhuǎn)都可以回流，獲得同樣的密封效果，目前這種油封仍在繼續(xù)研究，按所試驗的種類來說有三角形（圖十二），波紋形（ 圖十二）作用原理和單向回流的原理類似。壓力分布如圖 Ya 至 Y0 的情況，但透過的油，馬上被轉(zhuǎn)軸帶向 X 一側(cè)面回流。 回流油封（或稱液壓動力油封），它的最大特點劉在接觸面得到很好的潤滑。 Y 形圈摩擦阻力小，丁腈膠制造的可用于 14Mpa／厘米 2 以下，若加擋圈可用至 1430Mpa／厘米 2，有些聚氨脂橡膠制品可用于 30Mpa／厘米 2 以下，加擋圈可用于30—70Mpa／厘米 2，在苛刻的條件下使用的，可采用 唇邊有倒角的，使接觸壓力集中分布（見圖二 6）， Y 形圈不希望在跟部有倒角，否則產(chǎn)生兩個壓力峰（見圖二 5），會影響密封效果。這些膠條多為壓出制品壓出的長度要控制為單元長度的整數(shù)倍（也就是一個完整部位需要的密封條長度的整數(shù)倍），否則就會造成浪費。 （三）橡膠膜片 這也是我公司經(jīng)常生產(chǎn)的產(chǎn)品，一般用 與不同介質(zhì)的腔室中，起隔離及傳遞壓力的一種薄膜，在壓力較高的任務(wù)使用，需要對膜片加織物補(bǔ)強(qiáng)（如尼淪，滌淪）膜片按其形狀不同、可分為平面膜（圖 7）、波紋膜、碟形膜和杯形膜，分別介紹如下： 1. 平面膜與波紋膜：面膜與波紋膜的工作原理基似，只是波紋膜有特制的波紋，有較平面膜有更大的行程，膜片的伸張應(yīng)力小一些，實際上平面膜在安裝時外周邊或中孔內(nèi)周邊受到擠壓，以及往復(fù)伸張過程中所產(chǎn)生的永久變型，也同樣會出現(xiàn)波紋，只不過波紋淺而已。 3. 杯形膜（也稱巴黎帽形膜）： 膜片的結(jié)構(gòu)如圖 7，這種膜片安裝使用時類似一個活塞（如圖 9），當(dāng)壓力介質(zhì)進(jìn)入上腔，在膜片隔離的兩邊產(chǎn)生壓差（ P1＞ P2），使硬芯下 降，由于壓差產(chǎn)生的總力同彈簧平衡，壓差與硬芯移動的距離成正比，在硬芯上安上付力機(jī)構(gòu)，就可以作為儀表使用，由于膜片盡在有效范圍內(nèi) “滾動 ”，阻力極微，靈敏度高，而膜片本身承受的力，限于活塞與缸壁之間的環(huán)狀面積部分，若活塞的半徑為 r，缸筒的半徑為 R，杯膜承受的平均伸張應(yīng)力： ɑ=（ P1P2） ∏（ R2r2） /（ 2*2∏△ S（ R+r） 2） =（ P1P2）（ Rr）/（ 2△ S） 式中 △ S膜片的厚度 厘米 （ P1P2） 壓差 （ Mpa/厘米 2） ɑ膜片伸張應(yīng)力 （ Mpa/厘米 2） 但應(yīng)注意上式是假定膜片始終保持 “卷面 ”狀態(tài)，膜片平均受力的截面積才是2*2∏△ S（ R+r） 2，若使用超過規(guī)定行程范圍，將膜片拉直就只有單層膜片受力，此時受力截面積為 2∏△ S（ R+r） /2。使用范圍正大擴(kuò)大，膠囊按形狀不同可分為兩在款，如圖 10a 開口式和圖 10b 封閉式，其中開口式，在制造時可以放入模芯硫化，加工較為方便，封閉式只有充氣小口，無法放入模芯硫化，膠囊加工難度大，但外殼結(jié)構(gòu)簡單、輕便，適合制造中，小型蓄能器，如圖 10，封閉式根據(jù)形狀不同又可有三種：一種下面小，上面大，工作時靈敏度高，但容量小，另一種比上述大一些。 膠料性能要求：膠囊膠料根據(jù)使用特點，由于壓差很小，內(nèi)壓靠殼體承擔(dān)，強(qiáng)力不是主要指標(biāo)，查要求耐油，耐屈撓、耐老化。定們部位模具結(jié)構(gòu)簡單，空氣易逸出，因壓制過程中膠料承受的單位壓力小，新的只適合制造斷面形狀簡單的制品 。半封閉式：此種模具的特點，介于開放式與封閉式之間（如圖 116），適用于加工一些較復(fù)雜斷面及無夾層的制品。（如圖 126） （三）注壓模（或稱注射模）：這種模具是與注壓機(jī)使用的模具，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料要求強(qiáng)度高，最簡單的形式如圖 13 所示，注射機(jī)注射的產(chǎn)品精度高，質(zhì)量均一向密實，且膠邊少，但模具成本高。一般合金鋼較貴，多用于模具工作面的鑲塊。先經(jīng)粗加工后在 820℃ 淬火到 HRC5052（洛氏強(qiáng)度）然后在 600～ 620℃ 回火 到洛氏硬度 HRC?35?40（約四小時）再進(jìn)行加工，這樣可以減少熱處理后變形，若采用高頻淬火，可更好地解決模型熱處理后變形問題。 四．組成模具的零件： （一）成型零件：構(gòu)成產(chǎn)品的形腔，決定制品的形狀與尺寸部份，稱之為成形零件，根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜程度不同，有中模、下模和 模芯等。A/2 （ 12） D=模腔與室溫的尺寸 D制品與溫的尺寸 K制品的收縮率 A制品的公差 (見表 1) 而通常的密封制品采用六級精度 ,而模具成型件采用 3 級精度 ,剛好為制品公差的二分之一。一般 K=R／ r＞ 時就稱之為厚壁容器， K＜ 時（ R—模型外半徑）為薄壁容器 圓 模計算公式 （ 1）不穿透的園模計算公式： 圖 1—5 不穿透的園模 式中： 模具壁厚 厘米 材料的許用壓力（公斤 /厘米 2） 模腔內(nèi)壓（公斤 /厘米 2） 模具內(nèi)半徑（厘米） （ 2） 中心穿透的模具計算公式： 可用下式驗算： 式中： 模具承受的最大應(yīng)力，公斤 /厘米 2 模的外徑 厘米 其它符號與公式（ 14 相同） 矩形模具的計算 按圖 16，矩形模具主要檢驗 AA； BB 斷面的彎曲變形： 式中： 短邊總壓力 公斤 膠層厚度 厘米 PO 左 L2 彎曲力矩 M=P1L1/12， 公斤 /厘米 長邊總壓力 P1=P0L1B 公斤 抗彎斷面系數(shù) 厘米 3 模型的斷面積 厘米 2 在模具設(shè)計中， P0（模腔內(nèi)壓）的造取是很重要的，對于一般模具，膠料在型腔中的內(nèi)壓決定于平板硫化機(jī)的總壓力，面對于一些特殊模具，如壓鑄模、注壓模，膠料經(jīng)狹窄的小口進(jìn)入模腔，膠料的脹力很大時，不能使上模產(chǎn)生足夠的反作用力，使上模和平板產(chǎn)生一定量的位移時，此時主要考慮膠料的脹力，膠料的脹力最大時可達(dá) 800—1200 公斤 /CM2，此時超過材料的許 用應(yīng)力，模具就不能在這種條件下使用，盡管模壁加厚，按式（ 14）及式（ 15）分析是無效的，只有采用親的強(qiáng)度更高的材料，在膠料脹力不是很大時，在材料許用的范圍內(nèi)時，模具的壁厚直接與模具內(nèi) r 有關(guān)，當(dāng)需要制造大直徑的產(chǎn)品時，模壁就要求很厚，這樣模具就很笨重，為了減輕重量，可從模具的結(jié)構(gòu)改進(jìn)達(dá)到這一要求 （ 1）上、下模反包中模 （圖 17a） （ 2）上、下模交注中模 （圖 17b） （ 3）矩形膠板模具，可以是中模模框上、下設(shè)幾處銷釘 圖 17 合模時插入上、下模板，增強(qiáng)?？虻目?彎曲變形能力。太小，影響定位的可靠性。（圖 1—9a） 帶有嵌件的制品，還需考慮嵌件的定位，如圖 1—10a 中，嵌件用芯軸定們，油封金屬骨架的定位如圖 1—10b、 c、 d， b 為中模徑向定位， c、 d 分別為下模的突臺和定位銷定位，在突臺上車有徑向溝級，或鉆孔使膠料能流過，而定位銷是另外插幾個銷子，與突臺定位款式，在銷子之間膠料可以流過。 （ 2）分型面應(yīng)考慮保證斷面的精度 對于同心度，厚度，等尺寸精度要求高的部分，應(yīng)設(shè)在同一層模板上，如圖1—13a 同心度較差，而上模同心度較好。 （