专利名称：一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气压缩机的压缩机构的活塞上的油封，特别是此种油封的制造工艺。
背景技术：
活塞油封主要应用在空气压缩机的压缩机构的活塞上，其工作原理如下(参照附图1)，刚性活塞缸固定，油封通过螺钉与压块锁紧在连杆上，随连杆在活塞缸内上下往复运动，运动中，油封唇端(唇端自然状态为向外张开，有一定的弹性伸缩形变)在活塞缸内伸缩形变和内压而紧贴活塞缸缸壁，从而反复减小和增大封闭压缩腔，达到压缩介质、增加压力的目的。目前常规工艺所制造出来的油封的唇端和主体结构为一种材料整体压制成型，再烧结后加工成型的，因同一材质需要硬度，则柔韧性差，弹性也差。在工作中温度升高受热膨胀时无伸缩空间，致使上油封唇边与缸壁摩擦，阻力大易摩损，摩损后导致间隙补偿不足，密闭性不好，难以达到额定压力，压缩效率低，使用寿命短(仅约500h)。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种采用聚四氟乙烯为主要原料生产油封，使生产出来的油封具有柔韧性和密闭性好，使用寿命长的制造工艺。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于该方法包括以下步骤
一、备料，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由聚四氟乙烯和填充料组成的混合物，其中，按原料B的重量计，原料B中聚四氟乙烯为60% 95%; 填充料为5% 40% ；
二、入模成型，原料A加入第一模具中压制成型，压制过程中压力控制为0.25MPa 0. 7MPa ；
三、再次成型，将步骤二中压制成型的原料A放入第二模具中，再在原料A周围填充原料B后，压制成原料胚件，压制过程中压力控制为2. 5MPa 7MPa ；
四、烧结，将原料胚件放入烧结炉中烧结，炉温最高温度控制为380士20。C；
五、急速冷却，将产品由360°C 380° C急速冷却；
六、机械加工，通过机械设备将冷却成型后的原料胚件加工成油封胚件；
七、最终成型，将油封胚件放入第四模具中压制成型，得到成品。所述填充料为聚醚醚酮、玻纤、铜、碳纤等的一种或多种的混合物。原料B按重量计，聚四氟乙烯为80% ；填充料为20%。原料B按重量计，聚四氟乙烯为80 % ；玻纤为15 % ；聚醚醚酮为2. 5 % ；铜为2. 5 %。原料B按重量计，聚四氟乙烯为80% ；玻纤为3% ；碳纤为6% ；铜为4% ；聚醚醚酮为7%。
急速冷却的速率可以为200。C/s。本发明的有益效果是两种成分不同的材料通过多次压制成型、烧结、冷却成型等工艺后制成原料胚件，原料胚件经机械加工为油封成品。成品油封具有以下优点单层唇壁薄，柔韧性好；在工作中温度升高受热膨胀时有伸缩空间，从而上油封唇边与缸壁的摩擦阻力小、难摩损、间隙易补偿、密闭性好、最终提高了使用寿命(超过IOOOh)。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明 图1是活塞油封的应用示意图2为产品示意图。
具体实施例方式实施例1
一、备料，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由聚四氟乙烯和填充料组成的混合物，其中，按原料B重量计，原料B中聚四氟乙烯为80% ；玻纤为15% ；聚醚醚酮为2. 5% ；铜为2. 5% ；
二、入模成型，配料完成后将原料A加入第一模具中压制成型，压制过程中压力控制为 0. 25MPa 0. 7Mpa，此时原料A被压制成棒料胚件；
三、再次成型，将步骤二中压制成型的原料A棒料胚件放入第二模具中，再在原料A 棒料胚件周围填充相应质量的原料B后，经过压制成原料胚件，压制过程中压力控制为 2. 5MPa 7Mpa，此时原料胚件的构成为中心为棒状原料A，周围是压制结合为一体的环状原料B ；
四、烧结，将步骤三中压制好的原料胚件放入烧结炉中烧结，最高炉温控制为380士20° C，经过烧结原料A部分与原料B部分才能很好地结合为一体，烧结时间则根据材料的厚薄而定，材料厚则时间长，材料薄则时间短；
五、急速冷却，将产品由360°C 380° C急速冷却，急速冷却的速率为200 ° C/s，在常规压制的同时急速冷却的目的是为了使原料胚件增加弹性，成为弹性体；
六、机械加工，通过机械设备将冷却成型后的原料胚件加工成油封胚件，本实例中的机械设备采用的是普通的CNC车床；
七、最终成型，将加工好的油封胚件放入第四模具中，经过常压压制成型，得到成品。实施例2
一、备料，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由聚四氟乙烯和填充料组成的混合物，其中，按原料B重量计，原料B中聚四氟乙烯为80% ；玻纤为3% ；碳纤为6% ；铜为4% ；聚醚醚酮为7% ； 其余步骤与实施例1相同。实施例3
一、备料，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由聚四氟乙烯和填充料组成的混合物，其中，按原料B重量计，原料B中聚四氟乙烯为95% ；聚醚醚酮为3% ；铜为2% ；其余步骤与实施例1相同。实施例4
一、备料，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由聚四氟乙烯和填充料组成的混合物，其中，按原料B重量计，原料B中聚四氟乙烯为60% ；玻纤为30% ；聚醚醚酮为5% ；铜为5% ； 其余步骤与实施例1相同。上述实施方式为本发明的几种具体实施例并不成为本发明的限制，因为填充料可为聚醚醚酮、玻纤、铜、碳纤等的一种或多种的混合物，填充料的组分可以任意配比。本产品的组分作用如下，原料A具有耐高温、耐腐蚀、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数及很好的弹性和韧性，因此在油封的构成中原料A作为油封的骨架结构；原料B中含有的填充料提高了材料的耐磨性或硬度等性能，因而原料B则构成了油封的唇端部分，填充料中的各种成分在填充料中所占的比例根据油封的使用目的来决定的，如果需要材料具有较好的低压耐磨性填充料可以为玻纤或提高玻纤在填充料中的含量；如果需要材料具有较好的高压耐磨性填充料可以为铜、碳纤、聚醚醚酮等的一种或是多种的混合物或提高上述组分在填充料中的含量，以上提到的仅是其中的几种可能性，使用目的的不同， 填充料的组分也是不同的。通过上述工艺生产出来的油封，不仅具有普通产品的优点，而且单层唇壁薄，柔韧性好；在工作中温度升高受热膨胀时有伸缩空间，上油封唇边与缸壁的摩擦阻力小、难摩损、间隙易补偿、密闭性好、使用寿命长(超过IOOOh)。上述只是对本发明的一些优选实施例进行了描述，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于该方法包括以下步骤一、备料，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由聚四氟乙烯和填充料组成的混合物，其中，按原料B的重量计，原料B中聚四氟乙烯为60% 95%; 填充料为5% 40% ；二、入模成型，原料A加入第一模具中压制成型，压制过程中压力控制为0.25MPa 0. 7MPa ；三、再次成型，将步骤二中压制成型的原料A放入第二模具中，再在原料A周围填充原料B后，压制成原料胚件，压制过程中压力控制为2. 5MPa 7MPa ；四、烧结，将原料胚件放入烧结炉中烧结，炉温控制最高为380士5。C；五、急速冷却，将产品由360°C 380° C急速冷却；六、机械加工，通过机械设备将冷却成型后的原料胚件加工成油封胚件；七、最终成型，将油封胚件放入第四模具中压制成型，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于所述填充料为聚醚醚酮、玻纤、铜、碳纤等的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于按原料B 重量计，原料B中聚四氟乙烯为80%，填充料为20%。
4.根据权利要求3所述的一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于按原料B 重量计，原料B中聚四氟乙烯为80 %，玻纤为15 %，聚醚醚酮为2. 5 %，铜为2. 5 %。
5.根据权利要求3所述的一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于按原料B 重量计，原料B中聚四氟乙烯为80% ；玻纤为3% ；碳纤为6% ；铜为4% ；聚醚醚酮为7%。
6.根据权利要求1所述的一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，其特征在于急速冷却的速率可以为200 ° C/s。
全文摘要
本发明公开了一种伸缩弹性活塞油封的制造工艺，油封的原材料分为原料A与原料B，原料A为纯聚四氟乙烯，原料B由以下质量百分比的成分组成聚四氟乙烯60％～95％;填充料:5％～40％,所述填充料包括聚醚醚酮、玻纤、铜、碳纤等的一种或数种。两种成分不同的材料通过多次压制成型、烧结、急速冷却等工艺后制成原料坯件，原料坯件经机械加工为油封成品。成品油封单层唇壁薄，柔韧性好；在工作中温度升高受热膨胀时有伸缩空间,从而上油封唇边与缸壁的摩擦阻力小、难摩损、间隙易补偿、密闭性好、最终提高了使用寿命(超过1000h)。性能如下，材料A较材料B有弹性，硬度较材料B低；材料B较材料A更耐磨，硬度高，弹性低。
文档编号B29L31/26GK102166800SQ201110002859
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者黄长卿 申请人:中山富茂密封科技有限公司