氮气弹簧动密封性能的分析及优化

发布时间：2020-06-13 03:38

【摘要】：氮气弹簧是一种以高压氮气作为工作介质的弹性元件。其广泛应用于汽车模具工业领域的冷冲压工艺中。与常规弹性元件相比,氮气弹簧可以简化模具设计、制造,方便对模具进行调整。因此,氮气弹簧的应用,提高了冷冲压工艺水平,迎合了工业发展的需要。目前国产氮气弹簧存在动密封可靠性差的问题,严重影响了氮气弹簧的工作性能与使用寿命,制约了国产氮气弹簧产业的发展升级。本文针对氮气弹簧的动密封问题,做了以下研究。首先,阐述了研究氮气弹簧动密封性能的背景和意义。通过介绍氮气弹簧的结构,指出保证氮气弹簧动密封的可靠性是保障氮气弹簧质量的关键。总结了国内外氮气弹簧的发展和应用现状以及相关密封技术的研究进展。其次,基于有限元理论与Mooney-Rivlin本构模型,在ABAQUS环境下建立了氮气弹簧动密封结构的有限元模型,分析了Y形密封圈的橡胶硬度、介质压力、柱塞杆与缸套之间的配合间隙对氮气弹簧在静密封状态下对密封结构性能的影响。总结静密封状态下的密封性能不易失效的原因。再次,分析了柱塞杆在往复运动状态下Y形密封圈的应力变化,揭示了橡胶密封圈硬度、配合间隙、摩擦系数、往复运动速度对密封圈应力应变和接触压力的影响规律,并分析不同型号氮气弹簧合理的橡胶硬度选择范围和配合间隙范围,为氮气弹簧动密封结构各参数的确定提供依据和方法。最后,运用正交试验的方法,分析不同因素对氮气弹簧动密封性能影响的显著程度,并提出氮气弹簧动密封性能的优化方案。
【图文】：

特性曲线,弹压力,弹性元件,特性曲线

计和制造水平。氮气弹簧是一种把高压氮气作为其出色的性能它的出现即在模具工业中得到了广相比，常规弹性元件可分为钢丝弹簧、橡胶弹簧工艺和其他工业领域有着广泛的应用。然而常规无法避免的问题，譬如钢丝弹簧的弹压力与行程其稳定性，，对于钢丝弹簧一般不能选择太长的行橡胶压缩变形后占用横向空间以外，橡胶弹簧的初始弹压力要求较高的冲压工艺的需要，且橡胶可以调整的。而对于气垫来说，虽然克服了以上质是低压空气，因此需要独自搭配空气压缩装置的生产空间[2]。此外气垫自身产生的压力波动和节的调整不是非常精确方便。簧作为一种新型弹性元件，在不同程度上解决了胶弹簧、钢丝弹簧、氮气弹簧、气垫的弹压力特

氮气弹簧,冲压工艺,弹压力,研究生学位论文

合肥工业大学专业硕士研究生学位论文出，氮气弹簧的最大特点是初始弹压力在工作外，氮气弹簧可以根据实际应用需要设计初不受行程长度制约、相对恒定的弹压力。氮命长，生产效率高，可以保证冲压件质量的又方便了模具的安装和调整。正因为氮气弹不仅在模具行业和汽车工业中得到广泛应用活领域[3-4]。如图 1.2 为一种氮气弹簧应用于
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U466

【参考文献】