X形橡胶密封圈模具模腔研究.doc

翟羹贵等．X形攮腔密封圈摸具模腔研究 x形橡胶密封圈模具模腔研究 程谟责 贾洪中 (61330部队．河南新乡453000) 摘 要：本文简要介绍了X形橡胶密封圈的技术现状和技术上的优越性，重点对X形橡胶密封圈的几何 尺寸进行了分析，提出了X形橡胶密封圈模具模腔的设计加工思路． 关键词：x影模具横腔)L何R,-t唆 由于现代工业技术的迅猛发展，橡胶密封技术在现代工业密封技术中占有举足轻重的地位。近40 年来，x形橡胶密封圈这一密封技术，虽然在技术上有所进展。但在国内外的生产和应用领域仍未形成 规模。正如日本著名密封专家近森德重所说：“x形橡胶密封圈的可靠性优于O形橡胶密封圈，但制造 成本高，比O形密封圈要高得多。”可见，该种模具加工难度大，制造成本高：同时，业界一直缺乏对 x形橡胶密封圈模具模腔几何形状的深入研究，现有的模具设计过于简单，导致生产制造上有难度；另 外，该密封圈加工和硫化过程中的工艺技术还不太成熟，导致x形橡胶密封圈的轴向与径向容易产生不 对称，对密封的可靠性也产生了不同程度的影响。以上原因直接影响了X形橡胶密封圈这一密封元件的 普及应用和技术推广。 1 x形橡胶密封圈简介 1．1 X形橡胶密封圈模型 田1 X形搬胶密封一模型圈 1．2 X形橡胶密封圈简介 x形橡胶密封圈的模型如上图，由于它特殊的几何外形。使它的密封作用特别是在动密封中，具有 许多O形橡胶密封圈所不具有的优越性。其优越性具体表现在： (1)X形橡胶密封圈由于具有两道密封接触面，其截面轴向R与径向R为正方形内切关系，所用矩 形槽无论是在静密封还是动密封状态下都不容易产生螺旋扭曲。特别是在往复运动的动密封使用中，其 可靠性远远优于O形橡胶密封圈； (2)由于x形橡胶圈具有4个均布的凹区，在较大的工作压力下，从一侧向另一侧的位移较小，可 以有效地消除挤出现象，可以避免间隙咬伤； (3)X形橡胶密封圈的凹区在使用过程中贮有一定的润滑油，具有较好的自润滑能力，抗扭曲损伤 能力比O形橡胶密封圈高得多； (4)X形橡胶密封圈的压缩量小，在往复运动的动密封状态下。起动磨擦阻力较小，在7kg／cm：的工 367  第二届全嗣橡胶嗣晶技术研讨会论文集 作压力下，摩擦阻力只是O形橡胶密封圈的1／2。 2 x形橡胶密封圈模具模腔的几何分析 要想形成x形橡胶密封圈的批量生产能力，首先必须进行精确的多腔模具设计，对X形橡胶密封 圈的模具腔形进行完整、全面、精确的几何分析。从理论上实现突破后，才能给模具的制作和加工提供 理论依据。 2．1 1800 X形橡胶密封圈模腔的几何尺寸图 围2 x形拉胶密封暖横腔几何尺寸围 图中： X_——x形橡胶密封圈截面轴向、径向尺寸： R——模具设计给定的圆形R半径．直径d： r_—梭具设计给定的沟槽处过度圆弧； ％一所用胶料给定的橡胶硫化加工的收缩率； Dr—摸腔中径 D——模具设计给定的X型密封圈内径： D广—模腔大端直径： D。’——模腔小端直径； DI——模腔口加工r后的小端直径； Dr．—稹腔口加工r后的大端直径I I——靴正方形对角线的长度； Lf_—_d直径圆的外切正方形对角线的长度； Lt——轴心45。方向模腔加工的理论深度； Lr—_轴向45。角，R园心点与轴向中心交点的距离； L，-～由Dg、Dl’及深l形成的端面矩形槽、车刀按轴线45。角方向进刀．车刀R与两直角边 相切时已进刀的深度。此处确定车刀对刀、进刀的位置； L一—_R刀在槽面上需进刀深度： 368  一 翌塞曼竺：兰垄堡些查塾曼蔓墨篓丝型壅 l——模腔对称的两R与r切线的内交点处与模具端面的轴向深度； l·——模腔r轴向中心切点与模具端面的距离； ln——模腔r待加工的尺寸； 2 2 X形橡胶密封豳模腔的几何尺寸分析 L是边长为x／2的正方形对角线， L=I．414xxl2 (1) Ld是d的外接正四方面对角线 Ld=1．414xd (2) 在等腰直角△ABG中．BG=d，．‘．AB=0．7071xd ．‘．1=0．7071d (3) 在等腰直角△／t00．中，00f=X-d，．：oA=0．707100． ．‘．L2=(X·d)0．7071 (4) 在K]CDEF中，CD=R，CDfAB，CE为[Z]CDEF对角线，C为圆心，LBEH的内接园相切于DF， ．’．AT=CT+CA=IH(AB--CD)x1．414 ．’．b=R+(】一R)×1．414 ． ．．(5．1) =R+(0．7071d-R)x1．414 ． ．．(5．2) 又已知AAW0为等腰直角三角形，AOWO’为不等腰直角三角形，0A=L：，WA=0．7071x L。， OW=0．7071xI．a，OO’=R打．WO’=(00“一OW2)1“ ．‘，jw=f(R竹)2 (o．70