介绍汽车用橡胶密封制品的技术进展。密封条的新型主体材料是可控长支化链EPDM和热塑性EPDM,表面处理方式为植绒或粘贴低摩擦层,主要采用微波硫化。油封的主体材料主要为NBR、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶,唇口表面的主要处理方式为粘贴聚四氟乙烯薄膜。O形圈主要采用流动性和耐热性能好、压缩永久变形小的氟橡胶制造。氢化丁腈橡胶已逐步用于油封和O形圈制造。我国制动皮碗唇口切割模具已实现了割刀自动转换,用经纬向同性的改性锦纶帆布作骨架材料的高强度制动皮膜的使用寿命与国外用热塑性弹性体制造的高强度制动皮膜相当。我国热塑性EPDM防尘罩的吹塑工艺技术已达到较高水平。

重点介绍内径ｄ１≤１２０ｍｍ的４５°分型Ｏ形橡胶密封圈的多型腔模具设计和制造工艺。该模具由模板、模芯、导销、衬套和轴用弹性挡圈等组成，各组件采用间隙配合。设计模芯型腔时，下模芯的实际中径Ｄ″应比上模芯的实际中径Ｄ′大００５～００６ｍｍ。加工时，应先加工下模芯，后加工上模芯，保证Ｄ′、Ｄ″和模型深度Ｓ的尺寸公差。该模具使用寿命长，使用方便灵活，生产出的Ｏ形橡胶密封圈精度高，密封效果好，社会和经济效益显著。

基于ANSYS Workbench软件中的结构静力分析模块建立密炼机转子端面动静密封环的有限元模型,利用仿真技术分别对动静密封环端面直接接触和介质接触进行摩擦静力学分析。结果表明:动静密封环接触端面压力最大,导致端面摩擦力最大,磨损最为剧烈;混炼物料泄漏会使动静密封环端面接触由直接接触变为介质接触,端面摩擦磨损加剧,易导致端面动静密封环损坏甚至失效。

通过六西格玛管理DMAIC(定义、测量、分析、改善、控制)流程并结合Minitab软件,对O形橡胶(氟硅橡胶)密封圈(简称O形密封圈)内径控制进行研究。通过试验数据分析得出O形密封圈影响因子最优组合,通过回归分析确定O形密封圈内径的关键影响因子,通过流程控制使O形密封圈内径合格率得到提高。

针对垃圾转运集装箱在转运过程中存在密封不严的情况,对密封条的结构参数进行了优化设计。运用Ansys有限元分析软件对密封条进行建模、网格划分以及建立边界条件,对不同截面形状的密封条进行应力与应变分析,对密封条的结构和尺寸进行优化。装载运行结果表明,优化的密封条的接触长度增大了44.3%,最大内应力和接触应力分别减小了46.0%和60.2%,耐久性能和密封性能提升,综合成本降低。

介绍新能源汽车电池包的三元乙丙橡胶(EPDM)密封圈的设计和有限元分析以及电池包的安全性能测试。所用EPDM胶料具有良好的物理性能、抗应力松弛性能和抗压缩变形性能;对EPDM密封圈的有限元分析结果表明,在最小和最大实体工况下EPDM密封圈均可以提供可靠的密封性能;电泡包燃烧和海水浸泡试验结果表明,采用EPDM密封圈的电池包的安全性能良好,满足国家标准要求。

针对盾构机主驱动超大聚氨酯(PU)密封圈(简称PU密封圈)在生产及应用中存在的问题,利用有限元分析软件Ansys对盾构机主驱动PU密封圈结构进行仿真优化;研究了主要原材料对PU弹性体性能的影响;进一步对盾构机主驱动PU密封圈的生产环境、配套设备和工艺以及产品评测平台进行优化设计,形成了整套自动化连续硫化生产技术,确保了盾构机主驱动PU密封圈的质量稳定性和在实际工程中良好的应用效果。

以三元乙丙橡胶为基体材料制备橡胶汽车玻璃导槽密封条,对摩擦层采用植绒、喷涂和聚乙烯(PE)条复合3种工艺的橡胶玻璃导槽密封条的摩擦阻力和耐磨性能进行探讨。结果表明:植绒工艺橡胶玻璃导槽密封条的摩擦阻力较大,PE条复合工艺橡胶玻璃导槽密封条的摩擦阻力较小;植绒、喷涂和PE条复合3种工艺的橡胶玻璃导槽密封条的干、湿耐磨性能均满足或高于国家和行业标准要求,其中湿耐磨性能逊于干耐磨性能,PE条复合工艺橡胶玻璃导槽密封条的干、湿耐磨性能均优异;喷涂工艺橡胶玻璃导槽密封条的耐磨性能与涂层厚度有关,合理的涂层厚度为18~22μm。

基于Mooney-Rivlin本构模型,对轨道车辆空调送/回风口处橡胶密封条(简称橡胶密封条)的压缩性能进行分析,并与橡胶密封条的单轴压缩试验(简称试验)测试的压缩性能进行对比。结果表明:橡胶密封条试样的仿真分析与试验测试的压缩量误差在整个压缩区间内均小于10%,采用Mooney-Rivlin本构模型分析橡胶密封条试样的压缩性能是可靠的;橡胶密封条的仿真分析与试验测试的压缩量误差在整个压缩区间内均小于10%,进一步验证了采用Mooney-Rivlin本构模型分析橡胶密封条的压缩性能的可靠性。本研究可为其他橡胶制品的非线性特性分析提供参考。

研究钢丝增强液压胶管的失效原因及外部环境对其钢丝锈蚀的影响。结果表明:环境温度和湿度是导致钢丝增强液压胶管钢丝锈蚀的重要因素,其中湿度的影响比温度更大,胶料中氯元素的存在加速了钢丝锈蚀的速度;合理控制原料钢丝的储存和使用环境对保证钢丝质量非常重要,胶料的胶种选择和配方优化、胶管的生产工艺调整等对提高钢丝增强液压胶管的质量有重要作用。