一,、 O型圈擋圈設計
擋圈的作用在于防止O型圈發(fā)生間隙咬傷現(xiàn)象,提高其使用壓力,,而其本身并不是密封件,。根據(jù)擋圈材料和結構形式的不同,其承壓能力提高的程度也不同,,當壓力足夠大時,,擋圈也會發(fā)生擠出現(xiàn)象。O型圈使用擋圈后,,工作壓力可以大大提高,,當工作壓力大于10Mpa時,就要加裝擋圈,,擋圈還有助于O型圈保持良好的潤滑,,如果單側受壓,則在壓力前進方向的O型圈后添加一個擋圈,;如果雙向受壓則在O型圈兩側各用一個擋圈,。使用擋圈后雖然可以防止O型圈發(fā)生間隙咬傷現(xiàn)象,但會增加密封裝置的摩擦阻力,。
二,、 O型圈模具設計
O型圈密封性能的好壞和模具結構、模具的加工精度和粗糙度等密切相關,。嚴格按照尺寸精度加工,,型腔表面粗糙度必須在0.4μm以下,機加工后均進行研磨至鏡面,。O型圈模具按O型圈的大小尺寸有單腔模和多腔模之分,;按工藝和使用工況有45°分型模和180°分型模之分。按成型方法有模壓成型,、澆注成型,、分段壓膜后粘連成型(接頭模)等。O型圈模具的外觀形狀可分為圓柱體和長方體兩種,。為了便于加工,,通常O型圈180°分型單腔模和45°分型單腔模采用圓柱體外形結構
目前大多數(shù)O型圈多采用180°分型單腔模,它具有良好的工藝性和經濟型,。180°分型單腔模模具比45°分型單腔模模具的區(qū)別在于O型圈的飛邊位置不同,,但由于橡膠是彈性體,如果經修邊后的O型圈殘留毛邊的凸出高度不大于0.05mm,,寬度不大于0.10mm,一般來說180°分型面可代替45°分型面的O型圈,。如果達不到上述要求則采用45°分型面,,目的是將飛邊避開工作面(密封部分)
三,、 O型圈膠料的收縮率的確定
O型圈模具設計的關鍵在于收縮率和型腔尺寸的取值,其次是流膠槽和壁厚的取值,。不同膠料其收縮率不同,,即使同一膠種不同的配方其收縮率也不相同,收縮率的大小直接影響到O型圈的尺寸,,同時影響O型圈的使用,。
膠料在加熱硫化過程中內部發(fā)生變化和化學關聯(lián),由于產生熱膨脹應力,,硫化膠料在冷卻過程中,,應力趨于消除,膠料的線性尺寸成比例的縮小,,故在設計模具型腔尺寸時常應相應加大,,加大的比例即為模壓制品橡膠的收縮率,收縮比率一般采用百分比表示,。
影響膠料收縮率的因素很多,,如膠料的熱膨脹、制品的結構形式,、斷面壁厚,、有無金屬或其他非金屬嵌件、制品的含膠率,、硫化溫度,、膠料膠種和硫化工藝因素等。
四,、 影響O型圈膠料收縮率的因素
1,、膠種的影響。橡膠的種類不同,,其分子結構也不同,,因而對溫度的作用、化學反應和取向也不同,,所以膠種不同其收縮率不同,,氟膠﹥硅膠﹥丁膠﹥丁晴膠﹥氯丁膠﹥天然膠
2、含膠率的影響,。制品收縮率隨含膠量的增加而增大
3,、硫化溫度的影響。一般是溫度越高,,收縮率越大
4,、硫化膠硬度的影響。一般來說硬度越大,,收縮率越小
5,、硫化程度的影響,。制品硫化程度不同,收縮率也不同,,收縮率隨欠硫至正硫而減小,,隨正硫至過硫而增大
五、 O型圈180°分型單腔模具余膠槽的確定
填入型腔的膠料,,要保證充滿壓實,,必須稍微過量。特別是開放式模具,,余膠料就更多些,,這些多余的膠必須在壓制過程中排除,不然多余膠料會頂起上模,。模板間留下較大空間造成過厚的膠邊,,影響制品尺寸精度和使用性能。因此,,必須在型腔周邊開設溝槽儲存余膠,,這種用來排除余膠的溝槽叫做余料槽或流膠槽。
余膠槽的大小應適當,,過小容納不了多余膠料,,影響制品的尺寸精度;過大則在壓制時,,膠料還沒有流進型腔就流入余膠槽,,造成壓力降低,產品缺膠而成廢品,。O型圈模具的余膠槽一般取產品截面積的7%-14%,。
余膠槽的形狀有R型,長方形,,梯形,,和V型等,其大小和數(shù)量視制品的較量而定,,其原則是重量大的尺寸大些,,重量小的尺寸小些。余膠槽與型腔的距離一般為0.5-1.5mm,,而撕邊模模具余膠槽必須是90°的V型,,,其與型腔的距離在0.05-0.08mm,。