Индивидуальные резиновые детали в пищевой и напитковой промышленности: соответствие нормам и стандартам безопасности |

Продаются как отдельные компоненты, индивидуальные резиновые детали находят широкое применение в различных отраслях, и, таким образом, производительность и долговечность индивидуальных резиновых деталей напрямую влияют на надежность и срок службы конечного продукта. Чтобы достичь оптимальной рабочей производительности для индивидуализированных резиновых компонентов, при проектировании необходимо учитывать ряд аспектов, включая выбор материала, проектирование конструкции, технологическую осуществимость и условия применения. В данной статье систематически объясняется с точки зрения процесса проектирования, выбора материала, оптимизации структуры, учета технологического процесса и проверки характеристик, как спроектировать индивидуальные резиновые детали для достижения наилучшей производительности и долговечности.

Сначала определите четкие цели и требования к проектированию, установите рамки процесса проектирования

Перед проектированием индивидуальных резиновых деталей необходимо определить цели проектирования и конкретные потребности, то есть предпосылку всех последующих проектных мероприятий.

1.1 Ясные показатели производительности: подробное определение показателей, которым должны соответствовать резиновые детали, таких как: предел прочности на растяжение, удлинение, твердость, температурный диапазон, устойчивость к коррозии, усталостная прочность, постоянная деформация при сжатии и т. д. Квантификация этих показателей способствует следующему этапу выбора материалов и конструктивного проектирования.

1.2 Точная среда использования: Подробный анализ среды применения резиновых деталей, включая: рабочую температуру, влажность, контактную среду (например, масло, кислоты и щелочи), условия нагружения (например, растяжение, сжатие, срез), частоту вибрации. Используя эти факторы окружающей среды, можно определить нагрузку, которой может быть подвергнута деталь, и возможный режим отказа.

1.3 Определение рамки дизайна: Установление четкого процесса проектирования, включая: концептуальное проектирование, предварительное проектирование, детальное проектирование, симуляционный анализ, проверку дизайна и другие этапы. Для упорядоченного процесса проектирования вы должны обозначить цели и результаты для каждого этапа.

Второе, выбор материалов для конкретного сценария применения

Выбор правильного материала является критически важной частью проектирования индивидуальных резиновых компонентов, главным образом потому, что он определяет производительность и срок службы частей.

Выделение значимых факторов для выбора материала: в соответствии с требованиями к показателям производительности и условиям использования резиновых деталей выбираются подходящие резиновые материалы. Основные показатели производительности: механические свойства, теплостойкость, морозостойкость, стойкость к химической коррозии, старению и т. д. Также следует учитывать технологичность материала, его стоимость и экологичность.

Часто используемые резиновые материалы 2.2 Характеристики резиновых материалов Сначала важно понимать характеристики часто используемых резиновых материалов. Натуральный каучук (NR) обладает отличной упругостью, поэтому он будет использоваться с высоким отскоком; Нитрильный каучук (NBR) имеет хорошую стойкость к маслам, поэтому используется в контакте с масляной средой; Кремнийорганический каучук (VMQ) имеет хорошую стойкость к высоким и низким температурам, что делает его подходящим для экстремальных температурных условий. Фторкаучук (FKM) обладает выдающейся химической стойкостью и используется в коррозионных средах.

2.3 Стратегия усиления характеристик модификации резины заключается в улучшении ее характеристик для определенных специфических потребностей или модификации. Например, после добавления кремния можно повысить прочность и износостойкость резины; После добавления силанового связующего можно улучшить адгезию между резиной и наполнителем. Антиокислители используются для повышения стойкости резины к старению.

Третье, спорная конструкция дизайна, увеличение осадки повышает несущую способность и долговечность

Соответствующий конструктивный дизайн может обеспечить более рациональное распределение напряжений и улучшить грузоподъемность и срок службы резиновых деталей.

3.1 Оптимизация геометрической формы: Анализ состояния напряжений, оптимизация геометрии деталей для избежания концентрации напряжений. Например, использование закругленных угловых переходов в углах позволяет избежать концентрации напряжений, вызванной острыми углами; С помощью рационального проектирования укрепляющих пластин можно повысить жесткость и прочность компонентов.

3.2 Увеличение распределения толщины: Оптимизируйте распределение толщины деталей, и область, где сила больше, а толщина пропорционально больше, чтобы улучшить несущую способность подшипника. Процесс формирования и обжимка регулируются, вы можете увеличить толщину губки уплотнительного кольца или уменьшить угол губки, увеличить герметичность уплотнительного кольца, сделать его характеристики лучше.

3.3 Дизайн предварительного сжатия и предварительного натяга: В зависимости от определенных прикладных условий, можно выполнить дизайн компонентов с предварительным сжатием или предварительным натягом для улучшения напряженного состояния компонентов. Хороший пример - это установка уплотнительного кольца O-образной формы, правильное предварительное сжатие увеличит его герметичность.

Планирование процесса для обеспечения как производимости, так и качества

Необходимо полностью учитывать технологический процесс на стадии проектирования, чтобы сложность процесса не приводила к трудностям обработки или проблемам с обеспечением качества.

4.1 Проектирование конструкции формы: Понимание структуры формы и принципа работы, разработка рациональной конструкции формы, чтобы резиновые детали могли успешно извлекаться. Например: создание рациональной разделяющей поверхности (избегайте теневых мест и острых углов) Установка подходящего отверстия для выпуска газа (избегайте пузырьков).

4.2 Определение параметров формовочного процесса: Оптимизация параметров формовочного процесса резиновых деталей, таких как температура вулканизации, время вулканизации, давление и т. д., на этапе проектирования. Более толстые резиновые детали необходимо сделать более тонкими и вулканизовать длительное время, чтобы обеспечить полную вулканизацию.

4.3 Установление стандартов контроля качества: Для формулирования стандартов контроля качества резиновых деталей, включая допуски геометрических размеров деталей, внешние дефекты, показатели функциональной производительности и т. д., чтобы гарантировать, что изготовленные детали соответствуют требованиям дизайна.

Проверка проектного решения с помощью симуляционного анализа и испытаний на производительность

Таким образом, дизайн должен быть подтвержден с помощью симуляционного анализа и проведенных испытаний для обеспечения надежности проектного решения.

Симуляционный анализ (5.1) Используется программное обеспечение для анализа конечных элементов, чтобы провести анализ напряжений, деформаций и усталости резиновых деталей, оценить их производительность в реальных условиях работы, оптимизировать производство. В качестве аналогии, резиновые компоненты, которые подвергаются циклическим нагрузкам, оцениваются с использованием анализа усталости для определения их срока службы.

5.2 Испытания на производительность: Проводятся различные испытания на производительность, такие как растяжения, сжатия, износа, старения и т. д. (в соответствии с требованиями дизайна и окружающей средой использования), чтобы проверить, соответствует ли ее производительность проектным требованиям.

5.3 Итерация и оптимизация дизайна: В соответствии с анализом и результатами моделирования и испытаний на производительность, проектное решение должно постоянно итерироваться и оптимизироваться до тех пор, пока все показатели производительности и требования к долговечности не будут выполнены.

VI. Заключение

Проектирование индивидуальных резиновых деталей является сложным и чувствительным процессом, который требует учета выбора материалов, структуры и осуществимости дизайна, а также условий применения. Только через научный процесс проектирования и полное использование анализа моделирования и испытаний на производительность мы можем спроектировать индивидуальные резиновые детали с отличной производительностью и долговечностью, повысить надежность продукции и срок службы, снизить затраты на обслуживание продукции и улучшить общую конкурентоспособность.