橡胶静密封成品件的质量控制

饥一ｚ７　橡胶静密封成品件的质量控制　２３／　Ｌｊ　ｆ　ＴＢ　４２　’ｋ　摘要张永东　一～　橡胶密封件是柴油发动机不可缺少且十分重要的非金属件，长期以来由于国产橡　胶密封件的质量问题，影响了发动机整机的质量，本文根据大量的试验数据提出了橡胶静密封　成品件的捡剥方法，使得捡测结论更科学，操作更直接，从而控制了橡胶静密封成品件的质量，　减少了发动机的三漏．提高了发动机的整机质量。　叙词发动机橡胶密封件成品件质量控制　辩　籼　重庆康明斯发动机使用的氟橡胶、各种橡胶密封件（“０”形圈，矩形圈）品种规格多达１∞　来种，其材料包括丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶几个胶种．由于密封圈的品种规格较多，而每个　零件的用量又大小不一，因此给橡胶密封件的质量控制带来了很大的麻烦，对于国内的一些厂　家，橡胶密封件的检查．常用的方法是在供货厂家大批量供货时提供与成品件材料对应的标准　试块，由用户方对标准试块进行检查试验，根据标准试块的试验结果来判断成品零件的质量，　由于我公司橡胶材料标准执行的是康明斯标准，国内的生产厂家一般难于达到该要求，因此有　时出现了标准试块试验情况较好而成品件在实际使用中质量问题较多的情况，难以判断标准　试块与成品件的材料质量是否一致；另外由于原材料的原因，配套厂家不愿每批供货时提供标　准试块进行试验（注：由于供货批次较多，而每次数量又－大小不一．有时一种零件仅几十件）．以　免增加成本，而我公司又必须对每批供货的零件进行材质检查，鉴于此种情况，我们探索了直　接用成品件进行橡胶密封件检查的方法，在橡胶件的质量问题中．最突出的是压缩永久变形率　指标超差严重，该指标主要判断橡胶的硫化程度，因此我们又将成品件检查的重点放在了对压　缩永久变形率的检查上。由于硬度和耐油性指标出觋的问题不多，因此本文就不多加讨论，在　此只重点讨论一下橡胶密封件成品件压缩永久变形率的控制。通过一年多的试验，证明了用成　品件进行橡胶密封件检查的方法是可行的，从而严格地控制了橡胶密封件的质量。　首先，在进行这项工作之前．我们对检查方法和检具进行了修订和改进，原来采用的检查　方法ＣＦＩＺ０１７９－－８９｛橡胶密封圈试验方法》是１９８９年根据国标制定的，该方法与康明斯材料　标准上要求的方法（按ＡＳＴＭ手册）有较大的差异，并且无成品件的试验方法，因此，我们根据　康明斯标准要求，按照ＡＳＴＭ手册重新制定了橡胶件的检查方法ＣＦ１２０１７９—１９９５｛橡胶（静）　密封件试验方法》，同时，在该标准中增加了对成品件的检查方法；另外我们还改进了试验用的　检具，由于原来的夹具已经锈蚀，而且测量橡胶件时采用的是游标卡尺，由于游标卡尺读数准　确度最高只能达到０．０２ｍｍ，加上橡胶密封件是弹性体，测量时用力大小不一，测量结果相差　几个０．０１ｍｍ，最后计算的压缩永久变形率可能就相差较大，这样由于尺寸测量很不准确，从　而导致试验结果误差很大，就无法作为翔断零件合格与否的科学依据；为了保证试验结果的准　确性和正确性，我们重新设计了夹具、限位块等工装，采用平头百分表进行测量，减少了由于检　具和人为测量造成的误差，同时对各种密封圈规格进行分类，设计制造了２５套不同的限位块，　·２２·　维普资讯 http://www.cqvip.com

以保证…０形圈的压缩率为Ｚ５　±１　＋矩形圈的压缩率为１９　＿４－１　，使对成品件的检查变为　可能，对夹具和限位块进行了镀铬处理，提高了试验精度，避免了由于夹具的锈蚀而造成试验　数据的不准确度　下图为试验夹具示意图和有关计算公式：　压缩率一—ｔｏ－－ｔ＾ｔ￣ｘ　ｌｏｏ￣　压缩永久变形率一　×１００　Ｌ０　Ｌｎ　ｔ。——橡胶试样（标准试块或成品件）　试验前厚度　ｔｌ——橡胶试样（标准试块或成　品件）试验后厚度　ｔ　——限位块厚度　．　。在此丧具设计制造之前，配套厂　对我们的试验方法和检具一直有不同　的看法，通过改进后，我们对配套厂提供的试样同时在配套厂和本公司进行了相同的试验＋试　样尺寸采用　２９．０土０．５ｍｍ×１２．５土０．５ｒａｍ的标准试样，压缩率２５　±１　＋在测量尺寸ｔ。　后，按上图所示的夹具将试样装夹好，然后按附表一中ＣＦ标准要求的温度将整个夹具放人烘　箱内，经标准要求的时间后，从烘箱中取出夹具，立即松开夹具取下试样，让其在空气中自然持　却３Ｏ分钟后再测量有关尺寸ｔｉ。以前的试验按国标采用的是冷启方法，即从烘箱中取出夹具　后，待夹具冷却后再松开夹具取下试样，而康明斯材料标准要求热启方法，即从烘箱中取出夹　具后立即松开夹具取下试样，采用不同的夹具启放方法，对试验结果也将产生影响，冷启试验　结果一般大于热启，因此我们按康明斯标准修订了夹具启放方法，采用热启方法；试验结果如　附表一，从试验的结果来看，除序号４相差较大外，其余的结果与配套专业厂的结果十分接近，　说明改进和完善试验工装夹具和试验方法后，我公司的试验设备的精确度和方法是可行的，并　已得到配套专业厂的首肯，从附表一还可以看出，配套厂提供的标准试块的试验结果有２种达　到康明斯标准要求，有４种接近康明斯标准要求。　在试验设备得到解决后，我们开始了对成品件进行检查的探索＋在试验中对于成品件（…０　形圈和矩形圈）的取样，根据其尺寸来进行＋其内径为１７ｍｍ及ｌ　７ｒａｍ以上时＋切下５２ｍｍ的　段作为试样，对于较小的成品件，切下３ｍｍ的一段舍去，其余部分作为试样。“０”形圈压缩　率选用２５　±１％＋矩形圈压缩率选用ｌ９　±１　＋试验条件按成品件对应的ＣＣＥＣ材料标准＋　试验方法同上述标准试样的试验方法一致。　对于耐油性试验，由于一般没有多大的质量问题，因此只对其试验样品取样作个简单介　绍，标准试样尺寸为５Ｏ±０．１ｍｍ×２５±０．１ｍｍ×２．０±０．１ｍｍ，成品件取样，当“Ｏ”形圈或矩形　圈尺寸太大不能装入浸泡装置中时，可将其切成片段，其长为９Ｏ±２ｍｍ，当成品件能装入浸泡　装置中时，可采用整圈作为试样，对于小尺寸的成品件可用２—３个台起来作为一个试样使用。　通过一年多的试验我们得到了大量的试验数据，从附表二（进口和国产成品个试验情况对　比）中可以看出，相同的零件，相同的试验条件，进口件的质量明显好于国产件，进口件除序号　１３和１４超差外，其余零件全部达到标准要求，而国产零件＋除序号８达到标准要求，序号２、６、　１７接近标准要求外＋其余的都未达到标准要求＋从表二还可以看出，国产件中氟橡胶和硅橡胶　的情况比丁腈橡胶的情况要好些，从附表二的试验结果可以初步得出如下结论：即进Ｉ１成品件　２３·　维普资讯 http://www.cqvip.com

的试验结果绝大多数达到材料标准要求，从而可以说明材料标准中的压缩永久变形率指标不　但对标准试样有效，同时也可以用作成品件检查的依据。　我们再来看一下一些进口成品件的的试验情况，从附表三（进口成品件试验结果）中可以　看出，除序号２　ｌ１、ｌ２超标外，其余进口成品件的试验结果相当不错，都达到了标准要求，因此　进一步证明了材料标准中的指标不但对标准试样有效也可用来作为我们进行成品件检查的标　准，而从附表四（国产件成品件试验结果）中看到，除７种零件达到标准要求外，其余３４种零件　全部超标，这只能说明国产零件的质量（材料或加工工艺）不行，而不能说明ＣＣＥＣ的标准要　求不适用于成品件，因为同样的标准，进口成品件能达到标准要求，而国产成品件却达不到要　求，就只能证实国产成品件的质量有问题。　从附表四还可以看出，同一零件，国产件的质量波动较大，不同批次供货的零件试验结果　相差较大，说明国产件的质量不稳定，表明配套厂家的质量控制不严，从表中还可以看出，其中　也有部分零件虽没达到标准要求，但质量也有所提高，综上所述，我们可以得出如下结论：　１．经过改进和完善试验工装夹具和方法后，ＣＣＥＣ的检测结果与配套专业厂结果基本一　致，证明ＣＣＥＣ的工装夹具的精确度和试验方法是可行的。　２．进口成品件压缩永久变形率达到ＣＣＥＣ标准要求。　３．国产成品件压缩永久变形率达不到ＣＣＥＣ标准要求。　４．部分国产橡胶件标准试块压缩永久变形率基本达到或接近ＣＣＥＣ标准要求。　５．国产橡胶成品件质量不稳定。　鉴于此种情况，我们今后本着本体取样的原则，应坚持用成品件进行检查的方法来控制橡　胶密封件的质量，且应按标准要求对屙一零件取三个样件进行检查，对不舍格的零件应藉次取　样进行检查，最后判断其台格与否，只有严格控制了成品件的质量，才能减少发动机的三漏，并　提高ＣＣＥＣ发动机的整机水平。　－ｆ｝表一：（配套厂提供标准试样试验情况）　序　标准试样　胶种和牌号　ＣＣＢＣ　试验条件　压缩永久变形率　号　２９×１２．５ｒａｍ　标准号　温度×时同　０ＣＥＣ标准值　配套厂结果　ＣＣＢＣ结果　１　标准试样　Ｅ２７０　丙胶　ＣＦ１０２３０８　１　５０℃×７Ｏｈ　≤３Ｏ　４７．８０％　４７．５２％　２　标准试样　Ｆ２７５氟胶　ＣＦ１０２３１６　２００Ｃ×７０ｈ　≤３Ｏ％　２６．２０　２６．５６％　３　标准试样　Ｇ１５３硅胶　ＣＦ１０２３２５　１７５Ｃ×２２ｈ　≤３０％　８６．６０％　４１．５８％　４　标准试样　５０８０Ｔ脯胶　ＣＦ１０２８８８　１５０Ｃ×２２ｈ　≤４０％　２８．４０　９．６８　５　标准试样　５２６０Ｔ脯胶　ＣＦ１０２８８９　１００Ｃ×２２ｈ　≤２５％　３３．１０％　３５．４３　６　标准试样　５１７０Ｔ脯胶　ＣＦ１０２８３９　１００Ｃ×２２ｈ　≤２５　４１．００％　４３．０３　·２４·　维普资讯 http://www.cqvip.com

附裹二：（进口和国产成品件试验情况对比）　序　试验条件　压蟾永久变形辜　号　零件号　标准号　ＣＣＥＣ　蟾率％　实际压　货源　试验日期　压蟾率　温度×时阃　标准值　试验结果　１　３００Ｊ　３４０　２　５．２ｇ　１６．２８　进口　９５．Ｏ８．２８　ＣＦ１０２３１９　２５　氟胶　士１　ｌ７５℃×２２１≤３５　２　３００１３４０　２４．４２　｛Ｏ．８３　国产　９４．１１．１８　３　２０７１３５　２０．ｏ０　ｌ８．１０　进口　９５．０９．Ｏ１　ＣＦ１Ｏ２３２４　１９　士１　１７５℃×２２ｈ　≤２５　４　２０７１３５　硅腔　２Ｏ．ｏ０　４１．７５　国产　９４．１１．１０　５　２０５２４７　２４．２４　１８．９Ｏ　进口　９５．０９．Ｏ１　ＣＦ１０２３２５　２５　士１　硅胶　ｌ７５Ｃ×２２１≤３０　６　２０５２４７　２５．４０　３１．２５　国产　９５．０５．１５　７　２０５８５２　２０．ｏ０　１　３．２０　进口　９５．Ｏ８．０９　ＣＦｌ０２３２５　硅胶　ｌ９　士１　ｌ７５℃×２２ｈ　≤３Ｏ　８　２０５８５２　ｌ８．３２　１８．ｏ０　国产　９５．１２．２５　９　２０５８５５　１８．４０　４１．６７　国产　９５．０７．１７　１０　２０５８５５　ＣＦ１０２３２５　２０．７３　５Ｏ．８８　国产　９４．１１．１０　１ｌ　２０５８５５　硅肢　１９　士１　１７５℃×２２１＂，　１９≤３０　５４　｝　５８．８２％　国产　９５．Ｏ８．０７　１２　２０５８５５　２０．Ｏ０　９．４３；　进口　９４．０８．０９　１３　２０５２３９　１８．９９　６４．２８　进口　９５．０９．０１　１４　２０５２３９　ＣＦ１Ｏ２３３８　丁腈肢　ｌ９　士１　ｌ５０Ｃ×７０ｈ　ｌ９．６９　≤４Ｏ　７７．６２　进口　９５．１１．０５　１５　２０５２３９　２０．７９　９８．４１　国产　９５．０３．０３　ｌ６　４３４６３Ａ　２５．７０　２７．１７　进口　９５．０９．０１　ｌ７　４３４６３Ａ　ＣＦ１０２３３８　丁腑脏　２５　士１　１５０℃×７０ｈ　２５．３７　≤４０％　４１．１８％　国产　９５．０２．２３　ｌ８　４３４６３Ａ　２　ｓ．６０　８８．３７％　国产　９５．１２．１４　１９　３００７５１２　２６．Ｏ０　３Ｏ．７０　进口　９５．０７．０７　ＣＦ１０２３３８　丁腈腔　２５　士１　ｌ５０℃×７０ｈ　＿　≤４０　２０　３００７５１２　２５．３Ｏ　９７．１０％　国产　９４．０７．０７　２１　３０１４３０４　２０．７５　１８．１８　进口　９５．０９．０１　ＣＦ１０２３３８　１９　士１　１５０℃×７０ｈ　≤４Ｏ　２２　３０１４３０４　丁脯赋　－２０．ｏ０　６７．５Ｏ　国产　９５．０７．０７　·２５·　维普资讯 http://www.cqvip.com

附表三：（进口件成品件试验结果）　序　ＣＣＥＣ　试验条件　实际压　压缩永久变形率　号　零件号　标准号　温度×时问　压缩率　缩率　ＥＥＣＥ标准　实测　Ｆｔ期　１　３Ｏ１１０７６　ＣＦ１０２３０８　１９　士１　２０．００　２３．Ｏ０　９５．０８．０７　２　３Ｏ１１０７６　乙丙胶　１５０℃×７０ｈ　１９　士１　１９．３０　≤３Ｏ　６６．Ｏ４＊　９４．０８．１２　３　３ＯＯ１３４Ｏ　ＣＦ１Ｏ２３１９　１７５Ｃ×２２ｈ　２５　士１　２５．２９　≤３５　１６．２８　９５．Ｏ８．２８　４　２０７１３５　ＣＦ１０２３２４　硅胶　１７５Ｃ×２２ｈ　１９　士１　２０．Ｏ０　≤２５　１８．１０　９５．０９．Ｏｌ　５　２０５２４７　２５　士１　２４．２４　１８．９Ｏ　９５．０９．Ｏｌ　６　２Ｏ５８５２　１９％士１　２０．Ｏ０　１３．２Ｏ　９４．０８．０９　７　２０５８５５　ＣＦ１０２３２５　１９　士１　２０．ＯＯ　９．４３　９４．Ｏ８、Ｏ９　８　２０５８９８　硅胶　１７５Ｃ×２２ｈ　２５　士１　２５．５２　≤３０　１６．９１　９４．０９、Ｏｌ　９　３Ｏ１４６６８　１９　士１　２０．４６　１６．８２　９４．Ｏ９．Ｏ１　１０　３０１６３６２　１　９　士１　１８．５０　９．５７　９４．０８．０９　１１　２０５２３９　１９　士１　１８．９９　６４．２８＊　９５．０９．Ｏｌ　１２　２０５２３９　１９　士１　１　９．６９　７７．６２＊　９５．１１．０５　１３　２１５０９０　ＣＦ１０２３３８　１９　士１　１　９．５７　２７．７８　９４．０９、Ｏｌ　１４　４３４６３Ａ　丁腑胶　１５０Ｃ×７０ｈ　２５　士１　２５≤４Ｏ　７０　２７．１７　９４．０９．Ｏｌ　１５　３００７５１２　２５　士１　２６．ｏｏ　３０．７０　９４，０７．０７　１６　３Ｏｌ４３０４　１９　士１％　２ｏ．７５　１８．１８　９４．０９．Ｏｌ　附表四：（国产件成品件试验结果）　序　ＣＣＥＣ　试验条件　实际压　压缩永久变形率　号　零件号　标准号　温度×时间　压缩率　缩率％　ＥＥＣＥ标准　实测　Ｆｔ期　ｌ　７Ｏ６２４　２５　士１　２４．４５　５９、３５　９５．Ｏ３，１０　２　７０６２４　２５　士１　２４．４０　７４．Ｏ０　９４．０６，２７　３　２１２１６１　２５　士１　２４．１６　６２．ＯＯ　９５．１１．２４　４　３Ｏ１４３０４　ＣＦ１０２３０８　１９　士１　２Ｏ．９１　２６．０９　９４．０７．１４　５　３０１４３０４　乙丙胶　１５０Ｃ×７０ｈ　≤３Ｏ　１９　士１　１９．ＯＯ　９２．１１　９５．０４．２０　６　３Ｏ２８２９１　２５　士１　２５．Ｏ０　６２．５０　９５．１１、０３　７　３０３２８７４　２５　士１　２４．２９　６０、６４　９４．０７、２８　８　３６５５３１５　２５　士１　２５．９７　９４、２５　９５．１１．２４　９　３０２９８２０　２５　士１　２５．７０　２４．１Ｏ√　９５．０３．１ｏ　１０　３２Ｏ１５８５　ＣＦ１０２３ｌ６　氟胶　２００Ｃ×７０ｈ　２５　士１　２５．７９　≤３Ｏ　７９．４５　９５．０３．１０　１１　３６５５１６１　１　９　士１　１９．３３　５０．ＯＯ　９５．Ｏ２．２４　２６·　维普资讯 http://www.cqvip.com

续表四：（国产件成品件试验结果）　序　号　零件号　ＣＣＥＣ　标准号　试验条件　温度×时间　压缩率　２５％土１％　实际压　嫱率　２４．４２　２５．８４　２４．４２　ｆ　２５．Ｏ０　２５．８ｌ　２４．４０　２５．６０　２Ｏ．００　压缩永九变形率　ＥＥＣＥ标准　宴测　２８．５７　≤３５　６９．５７　４Ｏ　Ｂ３　４０．ＯＯ　≤２５　９３．３８　９８．４３　ｌ２．７９、，　４１．７５　日期　ｌ２　１３　ｌ３ｌ０２６　ｌ３ｌ０２６　ＣＦｌ０２３ｌ　ｇ　９５．Ｏ３．０７　９４．１１．１３　９４．１１．１８　９５．０３．１Ｏ　９４．１１．０ｌ　９４．Ｏ７．０　９５．１２．２５　９４．１１．１０　氟腔　ｌ　５Ｃ×２２ｈ　２５　土１％　２５％士１　２５％土ｌ　１４　３００１３４０　１５　３０２６４２１　１６　３０２６４２１　ＣＦ１０２３２０　氟腔　２００Ｃ×７ｏｈ　２５％土１　２５％土ｌ　２５％土ｌ　ｌ９　土ｌ　ｌ７　３０２６４２１　ｌ８　１９　１７８９３７　２０７１３５　ＣＦ１￣，２３２　２０　３０３４８５６　２ｌ　３０３４８５６　２２　３０３４８５６　２３　２０５２４７　硅腔　１７５Ｃ×２２ｈ　ｌ９％土ｌ　１９％土１　ｌ９％土１　２５％土１％　ｌ８．８２　ｌ　９．２５　ｌ８．６０　２５．４０　≤２５　２９．０ｌ　２９．０３　９６．７７　３１．２５　９５．１１．２４　９５．叩．０７　９５．ｏ７．１７　９５．０５．１５　２４　２５　２２０５８５２　２０５８５５　２０５８５５　２０５８５８　２０５８５８　２０６８６８　ＣＦ１０２３２５　１９％土１　ｌ９％土１％　硅腔　１７５Ｃ×２２ｈ　ｌ９　土１　１９　土１　ｌ９　土１　１９　土１　ｌ８．３２　ｌ８　４０　ｌ９．５４　２１．５ｌ　ｌ９　８５　ｌ９．０９　ｌ８．ＯＯ、，　４１．６７　≤３Ｏ％　５８．８２　ｌ９．３Ｏ、，　４０．７４　２Ｏ．２ｌ、，　９５．１２．２５　９５．０７．１７　９５．０８．０７　９５．１２．２５　９４．１１．１０　９５．１ｌ＿ｌ３　６　２７　２８　２９　３０　ｌ４５５０６　３１　３２　３２５蛎土１　１９％土１　２ｊ　土１　ＣＦ１０２３３８　２６．Ｏ０　２Ｏ．Ｏ６　２５．３７　９５．Ｏ０　９８．５５　４１．１８　９４．１１．１３　９５．１２．２５　９５．０２．２３　２０５２４１　４３４６３Ａ　３　４３４６３Ａ　３００７５１２　丁腈胶　ｌ５０Ｃ×７０ｈ　２５　土１　２５　土１　２５．６０　２５．３０　≤４０　８８　３７　９７．１０　９５．１２．１４　９４．０７．０７　３４　３５　３０１４３０４　３６　３８ｌ８８８５　１９％土１　２５　土１％　２０．ＯＯ　２５．９３　６７　５０　９２．Ｏ６　９５．０７．０７　９５．０３．１０　３７　３８　３９　１５３５ｌ８　４０９ｌ９ｌ　４０９１９１　ＣＦ１０２３３９　ｌ９　土１％　丁腈胶　１００Ｃ×２２ｈ　２５　土１　２５　土１　ｌ８．１０　２４．９６　２５　８２　３５．５９　≤２５％　２９．６５　９７．２２　９５．０７．１３　９５　０３．０３　９５．１２．１８　４０　３０４０８１７　ＣＦ１２３ｌ９４　２５％土１　氟腔　２００Ｃ×７０ｈ　１９　土１　２５．Ｏ０　≤２５　ｌ９．３０　８０．Ｏ０　９５．０８．０７　４１　３０４６２０１　９５．３５　９５．０７．１　＊——未达弱标准要求　——选弼标准要求　·２７·