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汽车用密封件的现状及发展需求2011.10.27上海
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工作温度 -40°C 到 +130°C -35°C 到 +160°C -35°C 到 +180°C -40°C 到 +220°C
-40°C 到 +240°C
ECO/MVQ ACM-/MVQ AEM-/MVQ FMVQ/MVQ
FPM/MVQ
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弹性体 氯醇橡胶/硅橡胶 丙烯酸乙酯橡胶/硅橡胶 热硫化硅橡胶-丙烯酸酯橡胶/硅橡胶 氟硅橡胶/硅橡胶 氟橡胶/硅橡胶
•GB7526 车辆门窗橡胶密封条 •TL52641 车身用EPDM密封条标准 •JF01-17 汽车用复合体密封条总成供货技术条件 •JF01-24 汽车门窗玻璃滑槽用密封条技术条件 •JF01-45 汽车前后风窗、三角窗用密实胶密封条供货技术条件
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四四、、质质量量案案例例分分析析
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密封条结构
压力不足
、
上水室角部压敏纸压力测量
散热器
中冷器
装配图
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材料及产品技术标准
序号 标准号
标准名称
1 HG/T3089-2001 燃油用O型圈
2 GB.3452.1 密封圈规格
3 VW 52432
空调系统密封圈
4 TL 52065
密封圈材料
5 ISO 3601-3 流体动力密封圈
6 VW.2.8.1
橡胶材料
7 SAE J200
橡胶材料
8 ASTM D2000 橡胶材料
9 SAE J515 10 JF01-27
液压用O型圈的材料
橡胶材料
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五五、、零零部部件件企企业业能能力力建建设设
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信息窗口的建设
橡胶性能与汽车工程应用关系的研究
标准体系的建立
5、变形严重:截面变成矩形,并涂有硅胶。变形后尺寸5.0×6.2 (见图27、图28)
原因:材料不符合要求。要求:压缩永久变形≤30%,实测46%。
图27 (变形严重)
图28(变形严重)
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6、装配工艺分析及改进 2.1过度施压油封骨架变形,导致密封失效。 2.2油封压装干涉 措施:合理设计压装夹具,增加限位;更改油封结构、增加油封刚性。
措施:通过EPDM、TPV、PUR涂层等研究改善材料
•良好密封性 •良好压缩回弹性 •外观美观 •低摩擦表面 •良好耐磨性 •耐老化性 •耐光性 •对车身的污染性 •重量轻 •低成本 •回收再利用
搭载:自主开发车型 时间:预计在2010年
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材料及产品技术标准
5
三三、、密密封封制制品品的的研研究究领领域域
温度范围:-40℃~ 220℃
接触型密封
压力范围:0.3MPa~52MPa 动密封
非接触型密封
密封装置
金属密封垫
静密封
密封介质:燃油、润滑油(15W/30、GL-5 )润滑脂、制动液、冷却液、R134a动力转 向液、液压油、油气混合气空气
非金属密封垫
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汽车用密封件的现状及发展需求
中国第一汽车股份有限公司 技术中心 周宇飞
2011.10.27
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一一、、汽汽车车橡橡胶胶制制品品的的种种类类 车身密封条 密封圈 油封 密封垫 减振弹性元件 软管 密封罩 传动带
100~200种数量可达400个左右
150Kg左右
83Kg左右
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图21 (油封座圈磕痕)
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4、油封唇口划伤严重
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图13(1#唇部裂痕 )
图14(1#唇尖缺口)
图15(2#唇部裂痕)
图16(2#唇部缺口)
图17(3#唇尖粗糙) 图18(3#唇部很深的划痕) 图19(4#唇尖缺口)
图20(4#被刮起橡胶屑)
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图7(索赔漏油样品油封歪斜)
图8(压头内径小于封尘唇直径)
产生歪斜的原因 工人将油封摆放在调整环上时歪斜; 即使油封摆放平整,压入过程中压头与封尘唇干涉,油封仍然产生移动导致歪斜; 压入油封时水平方向无法定位,导致油封受力不均匀,易产生歪斜和过渡挤压导致变形;
措施:重新设计压装夹具。
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4、油封划伤 与油封配合金属零件磕碰严重(图21); 装配时,油封受到外力冲击; 清洁度差,有铁削; 油封加工缺陷。
油底壳密封垫
油泵密封圈
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气门导杆油封 罩盖密封条 汽缸密封垫片
曲轴后油封
进、排气管密封垫 节温器密封垫 机油冷却器密封垫 齿轮箱密封垫、胶
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汽车变速器
上盖密封垫
输入轴油封
R&D CENTER 密封罩
拨叉密封圈 输出轴油封
8
汽车电器系统密封
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橡胶零部件可靠性耐久性技术 驾驶室密封条密封性能技术
1、调整环螺纹处漏油
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——生产工艺问题 螺纹表面存在大量的油污:为了防锈,将调整环浸入油中,因此表面形 成油膜。底盘厂装车前没有彻底清除。在装配时需要涂螺纹密封胶,在 有油污的情况下影响密封胶的粘接强度,导致渗漏;
调整环螺纹加工精度。
建议采用气象防锈纸(H104/90PO)进行包装或采用水基防锈液,可 免去涂油和清洗工艺。
100
达
到 最
75
大
强
50
度
百
分
25
比
( %)
0
1min
0.05mm
0.15mm 0.25mm
0.5mm
5min 10min 30min 1 固化时间
3h 6h
24h 72h
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2、主动圆柱齿轮轴前轴承、贯通轴油封压装歪斜
箭头处油封压入深度相差2mm以上
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图6(装配线油封压装歪斜)
油封 机械密封 成型密封件件 基础密封件
唇型密封件 (U型、V型密封件)
挤压密封件 (O型圈、D型圈等)
其他(膜片、波纹管等)
磁流体密封件
迷宫式密封
金属垫片橡胶涂层
金属O型圈
金属平垫片密封件 (包括橡胶烧结件)
O形圈、方型圈 纸垫 橡胶密封垫 液体密封
6
汽车发动机 密封圈
缸套阻水圈
凸轮轴油封
曲轴前油封
图34(现生产结构)
图35(方案一结构)
图36(方案二结构)
图37(方案三结构)
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案例二、散热器漏水问题
失效模式:1、散热器上下水室角部漏液 2、散热器与中冷器连接处裂纹
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原因分析:1、密封条橡胶材料低温回弹性差 2、压装边板与主片接触处局部有变形,压缩高度不足。 3、连接中冷器处应力集中,造成疲劳裂纹。 4、中冷器进气软管刚度过大,散热器悬置刚度过低。
图29(改进后压具)
图30(改进后压具)
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8、轮毂油封的改进
第一改进方案:采用单组合式油封结构。采用三道封尘唇结构,防尘 能力提高;该结构油封刚度高,便于装配,不变形,同时避免了座圈 磕碰带来的油封唇口的损坏,内外橡胶层为波浪结构便于安装和拆卸
第二改进方案:避免两次装配带来的缺陷,采用两个油封二合一结构。 加大了内油封的唇口过盈量(2.5mm~2.8mm),同时在内油封骨架处 增加了内挡圈,增加了整体刚性,装配不易变形 价格低于第一方案。
≤30mg/100g ≤1.5mg/L
GB18580
≤100mg/kg ROHS指令
≤1000mg/kg ROHS指令
试验方法
GB18580
IEC62321
IEC62321
铬(6价) Cr
≤1000mg/kg
ROHS指令
IEC62321
铅 Pb ≤1000mg/kg
ROHS指令
IEC62321
禁用物质 阻燃处理:PBB和PBDE(技术要求依据标准ROHS) 禁用染料:偶氮(技术要求依据标准2003/3/EC)
产品开发方面
FEA有限元分析
新结构 新材料
完善检验手段 产品平台
新工艺
同步开发
管理: APQP 、PPAP、DFMEA 、QPLAN
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案例一、某种型号的车桥市场上反映密封失效等质量问题,使用里 程多为几千km~3万km。市场索赔量较大,用户抱怨强烈。
发生漏油部位统计:
13% 10%
13% 7%
13% 18%
26%
调整环螺纹处漏油 凸缘键连接漏油 主动圆柱齿轮轴前轴承油封漏油 贯通轴油封漏油 轮毂漏油 轮边油封内径漏油 O型圈漏油
12300Fra bibliotek250
°
耐 热
( C)
性
200
150
100
50
0
0
体积变化率 IRM 903 oil
ASTM D2000/SAE J200
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满足法规技术要求
1、跟踪国家出台的各类强制性法规 2、进行六种禁/限用有害物质替代技术研究
限制物质
甲醛
镉
汞
化学符号
HCHO
Cd
Hg
技术要求 技术标准
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