Τα προσαρμοσμένα ελαστικά εξαρτήματα που πωλούνται λιανικά ως μεμονωμένα ανταλλακτικά, έχουν εκτεταμένη χρήση σε διάφορες βιομηχανίες και, επομένως, η απόδοση και η ανθεκτικότητα των προσαρμοσμένων εξαρτημάτων από καουτσούκ επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής του τελικού προϊόντος. Για την επίτευξη βέλτιστης λειτουργικής απόδοσης για προσαρμοσμένα εξαρτήματα από καουτσούκ, ο σχεδιασμός περιλαμβάνει μια σειρά από ζητήματα όπως η επιλογή υλικού, ο σχεδιασμός της δομής, η σκοπιμότητα της διαδικασίας και το περιβάλλον εφαρμογής. Αυτό το έγγραφο θα εξηγήσει συστηματικά από τις πτυχές της διαδικασίας σχεδιασμού, της επιλογής υλικού, της δομικής βελτιστοποίησης, της διαδικασίας κατασκευής και της επαλήθευσης απόδοσης, πώς να σχεδιάσετε προσαρμοσμένα ελαστικά μέρη για να έχετε την καλύτερη απόδοση και ανθεκτικότητα.
Πρώτα καθορίστε σαφείς στόχους και απαιτήσεις σχεδιασμού, δημιουργήστε το πλαίσιο της διαδικασίας σχεδιασμού
Πριν από το σχεδιασμό προσαρμοσμένων εξαρτημάτων από καουτσούκ, είναι απαραίτητο να καθοριστούν οι σχεδιαστικοί στόχοι και οι συγκεκριμένες ανάγκες, δηλαδή η προϋπόθεση όλων των επακόλουθων σχεδιαστικών δραστηριοτήτων.
1.1 Καθαροί δείκτες απόδοσης: ο λεπτομερής ορισμός των ελαστικών εξαρτημάτων πρέπει να πληροί τους δείκτες απόδοσης, όπως: αντοχή εφελκυσμού, επιμήκυνση, σκληρότητα, εύρος θερμοκρασίας, αντίσταση διάβρωσης, αντίσταση κόπωσης, μόνιμη παραμόρφωση συμπίεσης κ.λπ.
1.2 Ακριβές περιβάλλον χρήσης: Το περιβάλλον εφαρμογής των εξαρτημάτων από καουτσούκ αναλύεται λεπτομερώς, συμπεριλαμβανομένων: θερμοκρασίας εργασίας, υγρασίας, μέσου επαφής (όπως λάδι, οξύ και αλκάλι), συνθήκες δύναμης (όπως τέντωμα, συμπίεση, διάτμηση), συχνότητα κραδασμών. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους περιβαλλοντικούς παράγοντες, μπορεί να προσδιοριστεί το φορτίο στο οποίο θα μπορούσε να υποβληθεί ένα εξάρτημα και ο τρόπος αστοχίας που θα μπορούσε να συμβεί.
1.3 Καθορισμός του πλαισίου του σχεδιασμού: Καθιερώστε μια σαφή διαδικασία σχεδιασμού, συμπεριλαμβανομένων: εννοιολογικού σχεδιασμού, προκαταρκτικού σχεδιασμού, λεπτομερούς σχεδίασης, ανάλυσης προσομοίωσης, επαλήθευσης σχεδιασμού και άλλων σταδίων. Για μια ομαλή διαδικασία σχεδιασμού, θα πρέπει να περιγράψετε τους στόχους και τα παραδοτέα για κάθε στάδιο.
Δεύτερον, επιλέξτε υλικά για το συγκεκριμένο σενάριο εφαρμογής
Η επιλογή του σωστού υλικού είναι ένα κρίσιμο μέρος του σχεδιασμού προσαρμοσμένων εξαρτημάτων από καουτσούκ, κυρίως επειδή καθορίζει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.
Εξάγετε σημαντικούς παράγοντες για την επιλογή υλικού: σύμφωνα με τις απαιτήσεις δείκτη απόδοσης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες χρήσης ελαστικών εξαρτημάτων, η επιλογή των κατάλληλων υλικών από καουτσούκ. Κύριοι δείκτες απόδοσης: μηχανικές ιδιότητες, αντοχή στη θερμότητα, αντίσταση στο κρύο, αντοχή στη χημική διάβρωση, γήρανση και παρόμοια. Η απόδοση επεξεργασίας, το κόστος και η περιβαλλοντική προστασία του υλικού θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη ταυτόχρονα.
Συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά από καουτσούκ 2.2 Χαρακτηριστικά Χαρακτηριστικά υλικού από καουτσούκ Πρώτον, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τα χαρακτηριστικά των υλικών από καουτσούκ που χρησιμοποιούνται συνήθως. Το φυσικό καουτσούκ (NR) έχει εξαιρετική ελαστικότητα, έτσι ώστε να χρησιμοποιείται με υψηλή ανάκαμψη. Το καουτσούκ νιτριλίου βουταδιενίου (NBR) έχει καλή αντίσταση στο λάδι, επομένως έρχεται σε επαφή με το περιβάλλον λαδιού. Το καουτσούκ σιλικόνης (VMQ) έχει καλή αντοχή σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, το οποίο είναι κατάλληλο για περιβάλλον ακραίων θερμοκρασιών. Το φθοριούχο καουτσούκ (FKM) έχει εξαιρετική χημική αντοχή και χρησιμοποιείται σε περιβάλλοντα διαβρωτικών μέσων.
2.3 Χαρακτηριστικά ελαστικά στρατηγικής τροποποίησης βελτίωσης είναι να βελτιώσουν την απόδοσή τους για συγκεκριμένες συγκεκριμένες ανάγκες ή τροποποίηση. Όπως μετά την προσθήκη μαύρου άνθρακα μπορεί να ενισχύσει τη δύναμη και την αντοχή στη φθορά του καουτσούκ. Μετά την προσθήκη του παράγοντα σύζευξης σιλανίου μπορεί να ενισχύσει τη διεπιφάνεια συγκόλλησης του καουτσούκ και του πληρωτικού. Τα αντιοξειδωτικά χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της αντίστασης στη γήρανση του καουτσούκ.
Τρίτον, αμφισβητείται ο σχεδιασμός της δομής, η βροχόπτωση αυξάνει τη φέρουσα ικανότητα και την ανθεκτικότητα
Ο κατάλληλος δομικός σχεδιασμός θα μπορούσε να επιτρέψει πιο λογική κατανομή της τάσης και βελτιωμένη ικανότητα φόρτωσης και διάρκεια ζωής των ελαστικών εξαρτημάτων.
3.1 Βελτιστοποίηση γεωμετρικού σχήματος: Αναλύστε την κατάσταση τάσης, βελτιστοποιήστε τη γεωμετρία των τμημάτων για να αποφύγετε τη συγκέντρωση τάσεων. Π.χ. Η στρογγυλεμένη γωνιακή μετάβαση στις γωνίες χρησιμοποιείται για να αποφευχθεί η συγκέντρωση τάσης που προκαλείται από αιχμηρές γωνίες. Μέσω του λογικού σχεδιασμού της σκληρυμένης πλάκας, είναι δυνατό να βελτιωθεί η ακαμψία και η αντοχή των εξαρτημάτων.
3.2 Αύξηση της κατανομής πάχους: Βελτιστοποιήστε την κατανομή πάχους των εξαρτημάτων και την περιοχή όπου η δύναμη είναι μεγαλύτερη και το πάχος είναι αναλογικά μεγαλύτερο, προκειμένου να βελτιωθεί η φέρουσα ικανότητα του ρουλεμάν. Η διαδικασία σχηματισμού ερωτήσεων και το χιτώνιο είναι ρυθμιζόμενα, μπορείτε να αυξήσετε το πάχος του χείλους του δακτυλίου στεγανοποίησης ή να μειώσετε τη γωνία του χείλους, να αυξήσετε την απόδοση στεγανοποίησης του δακτυλίου στεγανοποίησης, να βελτιώσετε την απόδοσή του.
3.3 Σχεδιασμός προ-συμπίεσης και προέντασης: Με την επιφύλαξη ορισμένων υποβάθρων εφαρμογής, ο σχεδιασμός εξαρτημάτων με προ-συμπίεση ή προένταση μπορεί να πραγματοποιηθεί για τη βελτίωση της κατάστασης καταπόνησης των εξαρτημάτων. Ένα καλό παράδειγμα είναι με την εγκατάσταση του δακτυλίου Ο, η σωστή προσυμπίεση θα αυξήσει την απόδοση σφράγισής του.
Σχεδιασμός διαδικασίας για να εγγυηθεί τόσο την κατασκευαστικότητα όσο και την ποιότητα
Είναι σημαντικό να εξετάζεται πλήρως η διαδικασία κατασκευής στο στάδιο του σχεδιασμού, έτσι ώστε η πολυπλοκότητα της διαδικασίας να μην οδηγεί σε δυσκολία επεξεργασίας ή δυσκολία διασφάλισης ποιότητας.
4.1 Σχεδιασμός της δομής του καλουπιού: Κατανοήστε τη δομή του καλουπιού και την αρχή λειτουργίας, σχεδιάστε μια λογική δομή καλουπιού, έτσι ώστε τα ελαστικά μέρη να μπορούν να ξεκαλουπωθούν με επιτυχία. Για παράδειγμα: φτιάξτε μια λογική επιφάνεια διαχωρισμού (αποφύγετε τα σκηνικά και τις έντονες γωνίες) Ρυθμίστε την κατάλληλη οπή εξαγωγής (αποφύγετε τις φυσαλίδες).
4.2 Προσδιορισμός των παραμέτρων της διαδικασίας χύτευσης: Βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διαδικασίας χύτευσης των ελαστικών εξαρτημάτων, όπως η θερμοκρασία βουλκανισμού, ο χρόνος βουλκανισμού, η πίεση κ.λπ., στο σχεδιασμό. Τα παχύτερα ελαστικά μέρη πρέπει να τρυπηθούν λεπτά και να βουλκανιστούν για μεγάλο χρονικό διάστημα για να εξασφαλιστεί πλήρης βουλκανισμός.
4.3 Ρύθμιση προτύπων ποιοτικής επιθεώρησης: Για τη διαμόρφωση του προτύπου ποιοτικού ελέγχου των ελαστικών εξαρτημάτων, συμπεριλαμβανομένης της ανοχής γεωμετρικών διαστάσεων των εξαρτημάτων, των ελαττωμάτων εμφάνισης, των λειτουργικών δεικτών απόδοσης κ.λπ., για να διασφαλιστεί ότι τα παραγόμενα εξαρτήματα μπορούν να πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού.
Επαλήθευση του σχεδίου σχεδίασης μέσω ανάλυσης προσομοίωσης και δοκιμής απόδοσης
Επομένως, ο σχεδιασμός πρέπει να επιβεβαιωθεί με προσομοίωση ανάλυσης και να πραγματοποιηθεί δοκιμή για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία του σχεδίου σχεδίασης.
Ανάλυση προσομοίωσης (5.1) Το λογισμικό ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή ανάλυσης τάσεων, ανάλυσης παραμόρφωσης και ανάλυσης κόπωσης ελαστικών μερών, αξιολόγησης της απόδοσής τους σε πραγματικές συνθήκες εργασίας, βελτιστοποίησης της παραγωγής. Κατ' αναλογία, τα ελαστικά εξαρτήματα που υπόκεινται σε κυκλικά φορτία αξιολογούνται χρησιμοποιώντας ανάλυση κόπωσης για να εξακριβωθεί η διάρκεια ζωής τους.
5.2 Δοκιμή απόδοσης: Πραγματοποιήστε διάφορες δοκιμές απόδοσης, όπως δοκιμή εφελκυσμού, δοκιμή συμπίεσης, δοκιμή φθοράς, δοκιμή γήρανσης κ.λπ. (σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού και το περιβάλλον χρήσης), για να ελέγξετε εάν η απόδοσή του πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού.
5.3 Επανάληψη σχεδιασμού και βελτιστοποίηση: Σύμφωνα με την ανάλυση και το αποτέλεσμα της προσομοίωσης και της δοκιμής απόδοσης, το σχέδιο σχεδίασης θα επαναλαμβάνεται και θα βελτιστοποιείται συνεχώς μέχρι να ικανοποιηθούν όλοι οι δείκτες απόδοσης και οι απαιτήσεις αντοχής.
vi. συμπεράσματα
Ο σχεδιασμός προσαρμοσμένων εξαρτημάτων από καουτσούκ είναι μια πολύπλοκη και ευαίσθητη διαδικασία που απαιτεί σκέψη σχετικά με την επιλογή των υλικών, τη δομή και τη σκοπιμότητα του σχεδιασμού, καθώς και το περιβάλλον εφαρμογής. Μόνο μέσω της διαδικασίας επιστημονικού σχεδιασμού και με πλήρη χρήση ανάλυσης προσομοίωσης και δοκιμών απόδοσης μπορούμε να σχεδιάσουμε προσαρμοσμένα ελαστικά μέρη με εξαιρετική απόδοση και ανθεκτικότητα, να βελτιώσουμε την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής του προϊόντος, να μειώσουμε το κόστος συντήρησης του προϊόντος και να βελτιώσουμε την ολοκληρωμένη ανταγωνιστικότητα.