CN107166033A - 一种密封环及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种密封环，属于机械技术领域，它解决了现有的密封环质量较差的问题。本密封环安装在砂杯上，在砂杯上对称设置有用于嵌入密封环的两台阶槽，密封环包括：本体，包括连为一体的平直部、弯曲部且平直部与弯曲部首尾相连，平直部两端分别通过圆角过渡至弯曲部两端，平直部与弯曲部合围形成半圆状结构，且平直部的中心线与弯曲部的中心线处于同一直线。本发明具有产品质量好的特点。本发明还公开一种上述密封环的制造方法。

Description

一种密封环及其制造方法
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种密封环，特别是一种用于纺织组件中砂杯上的密封环。
背景技术
纺丝机是一种使成纤聚合物溶液或熔体形成丝状物的机器，根据纤维纺丝方法不同，纺丝机分为湿法纺丝机、熔体纺丝机、干法纺丝机三种类型。其中熔体纺丝机是将高聚物切片自料斗输入螺杆挤压机中熔融，熔融后的熔体由螺杆推进经导管送入纺丝箱体，熔体在箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝头(板)并由喷丝孔挤出，挤出后的熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气冷却固化成纤维，上油后由卷绕机构卷绕在筒管上。
其中纺丝箱内设置有纺丝组件，纺丝组件作为化纤纺丝中的核心部件，其作用是将计量泵计量过的熔体，通过分流、过滤，最终通过喷丝板纺制成丝状。纺丝组件大都呈现的是下装式杯形结构，主要由砂杯、过流盖、环形螺母、上过流板、密封环、网砂护套、下过流板、喷丝板、压砂网、定位销及各种过滤网、密封圈、密封垫组成。纺丝过程对纺丝组件的密封性要求非常高，它决定着纺丝设备对聚合物熔体进行均化过滤的连续性和丝的质量品质，因此确保纺丝组件的密封性是重中之重。
现有的密封环大都是与砂杯相配合的圆形状结构，随着技术的改进，为节约设备占地面积从而提高细旦丝的产量，将砂杯设计成两个容腔同时配备两个密封环，但现有的技术中对与密封环的生产制造难以实现密封环与砂杯紧密贴合的目的，容易导致漏料现象，无法稳定正常生产。
综上所述，为解决现有密封环结构上的不足，本发明设计了一种设计合理、产品质量好的密封环。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种设计合理、产品质量好的密封环。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种密封环，安装在砂杯上，在砂杯上对称设置有用于嵌入密封环的两台阶槽，所述密封环包括：
本体，包括连为一体的平直部、弯曲部且平直部与弯曲部首尾相连，平直部两端分别通过圆角过渡至弯曲部两端，平直部与弯曲部合围形成半圆状结构，且平直部的中心线与弯曲部的中心线处于同一直线。
作为本案的进一步改进，所述弯曲部由一圆弧构成且该圆弧的半径大于弯曲部到平直部的最大垂直距离。
作为本案的又一步改进，每个圆角所对应的角度均为直角。
一种密封环的制造方法，具体步骤如下：
冷轧铝板进行落料冲裁；
对冲裁后的铝板进行拉伸，形成筒状结构的铝盖；
将拉伸后的铝盖放入烘箱内，在温度255-265℃条件下进行退火热处理；
取出铝盖，在铝盖开口处由外向内依次进行切割形成至少一个圆环，圆环宽度为2.5mm且圆环两侧分别留有余量；
圆环两侧分别进行切边倒角，倒角范围控制在0.3-0.5mm；
将倒角完毕的圆环扩撑变形，形成半圆状结构。
作为本案的进一步改进，上述步骤三中，热处理时间为2-3h。
作为本案的又一步改进，圆环的余量为0.75mm。
作为本案的进一步改进，在步骤五与步骤六之间还包括抛光步骤：对圆环两侧分别进行光边工作。
与现有技术相比，本发明设计合理，通过对铝材的热处理，增强铝材的韧性，达到最佳的材料性质，便于最终成型的密封环与砂杯上的台阶槽配合紧密，进而有利于确保砂杯的密封性。
附图说明
图1是本发明中砂杯的结构示意图。
图2是本发明中密封环的结构示意图。
图中，10、砂杯；11、台阶槽；20、本体；21、平直部；22、弯曲部；23、圆角。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1和图2所示，本密封环安装在砂杯10上，在砂杯10上对称设置有用于嵌入密封环的两台阶槽11，本密封环包括：
本体20，包括连为一体的平直部21、弯曲部22且平直部21与弯曲部22首尾相连，平直部21两端分别通过圆角23过渡至弯曲部22两端，平直部21与弯曲部22合围形成半圆状结构，且平直部21的中心线与弯曲部22的中心线处于同一直线。
纺丝箱内的纺丝组件将计量泵计量过的熔体，在砂杯10中进行分流、过滤，最终通过喷丝板纺制成丝状，在这一过程中，对纺丝组件的密封性要求非常高，它决定着纺丝设备对聚合物熔体进行均化过滤的连续性和丝的质量品质。
原有的砂杯10只有一个圆形容腔，密封环大都是与之相配合的圆形状结构，砂杯10上方还设置有过流盖，密封环实际是位于砂杯10与过流盖之间，为节约设备占地面积从而提高细旦丝的产量，将砂杯10设计成两个容腔同时配备两个密封环，但现有的技术中对与密封环的生产制造难以实现密封环与砂杯10紧密贴合的目的，容易导致漏料现象，无法稳定正常生产。
为此，本发明设计了一种密封环，安装在相配套的砂杯10上，为避免砂杯10上分流、过滤的面积过度缩小，两个容腔实际是设置成半圆状结构，尽可能地覆盖砂杯10的横截面，砂杯10上的两台阶槽11分别对应两个容腔，密封环与容腔结构相适配，同样呈半圆状结构设置，嵌入对应的台阶槽11内。
具体的，本体20（密封环）由平直部21与弯曲部22构成，且平直部21与弯曲部22是一体式设置的，能够保证密封环的整体稳定性，有利于密封环与砂杯10的配合，从而确保密封环达到良好的密封性。
其中平直部21两端通过圆角23与弯曲部22相连，圆角23的设置一方面便于密封环与砂杯10、过流盖之间密封良好，另一方面能够相对增大面积，同时便于密封环一体成型。
密封环为一封闭的半圆状结构，平直部21的中心线与弯曲部22的中心线处于同一直线，该中心线实际可认为就是密封环的中心线，即密封环关于自身的中心线轴对称。
优选地，弯曲部22由一圆弧构成且该圆弧的半径大于弯曲部22到平直部21的最大垂直距离。此处优选弯曲部22呈圆弧设置，弯曲部22到平直部21的垂直距离由两端至中部逐渐递增，弯曲部22到平直部21的最大垂直距离即为密封环中心线与平直部21、弯曲部22相交的两点之间的直线距离。
圆弧（弯曲部22）的半径大于弯曲部22到平直部21的最大垂直距离即是指弯曲部22所在的圆弧的圆心不在平直部21所在直线上，而是位于整个密封环半圆状结构的外部，因而实际上密封环呈现的结构并不完全是真正意义上的半圆结构，但两个密封环的面积之和设置成尽可能地覆盖砂杯10的横截面，以扩大过滤面积，提高生产效率。
进一步地，每个圆角23所对应的角度均为直角。这样的结构设置相对小角度圆角23来说能够降低加工难度，便于生产制造，同时能够增大整个密封环的面积，能够更好地与砂杯10上的台阶槽11相配合。且本实施例中优选密封环与台阶槽11上对应的圆角23处的半径为11.5mm。
本发明还提供了一种密封环的制造方法，具体步骤如下：
第一步：冷轧铝板进行落料冲裁；
本实施例中优选生产制作的原料为冷轧铝板，可直接购买得到，通过冲裁模具对铝板进行落料冲裁，铝板可连续输送进行冲裁，得到较大数量的铝板形状，此处优选冲裁后的铝板为圆形结构。
第二步：对冲裁后的铝板进行拉伸，形成筒状结构的铝盖；
将冲裁后的圆形铝板进行拉伸，形成具有一定深度的空心圆筒铝盖，实际生产时可在同一落料拉伸符合模具中进行冲裁与拉伸工作，提高生产效率。
第三步：将拉伸后的铝盖放入烘箱内，在温度255-265℃℃条件下进行退火热处理；
在255-265℃的温度下对铝盖进行退火工艺，其中退火热处理时间为2-3h，通过热处理工艺增强铝盖的韧性，降低硬度，改善材质性能，便于后续进一步加工。
第四步：取出铝盖，在铝盖开口处由外向内依次进行切割形成至少一个圆环，圆环宽度为2.5mm且圆环两侧分别留有余量；
鉴于原料冷轧铝板的性能限制，拉伸时所形成的铝盖的深度只够切割一个圆环，因而此处优选一个铝盖上切割生成一个圆环。
优选圆环的宽度为2.5mm，此处的宽度指的是在铝盖深度方向上的长度，同时在圆环两侧留有余量，且此处优选圆环每侧的余量为0.75mm，以便后续加工，因此实际切割时，圆环的宽度为4mm。
第五步：圆环两侧分别进行切边倒角，倒角范围控制在0.3-0.5mm；
对切割下来的圆环进行倒角工艺，具体的倒角数值可根据实际的制造要求以及使用效果进行选择，但不超过圆环的两侧的余量，范围可在0.3-0.5mm之间选择。
倒角完成之后，还需要对圆环两侧分别进行光边工作，进一步去除余量，从而使得圆环的宽度达到所需的宽度值，同时还能使得圆环的表面更加光滑，确保圆环质量，进而保证成型的密封环的质量。
第六步：将倒角完毕的圆环扩撑变形，形成半圆状结构。
最后，将倒角完成的圆环在设备上进行扩撑形成半圆状结构，进行热处理后的圆环提高了韧性，降低了硬度，从而便于设备将圆环扩撑成所需的半圆状结构，具体是得到与容腔结构相适配的圆角23值，从而使得最终成型的密封环与砂杯10配合紧密，达到良好的密封效果。
本发明对在不同的温度与时间下进行热处理后所成型的密封环进行性能测试，具体是对密封环的圆角23的半径值进行测试，测试结果：在265℃下加热2h、260℃下加热2.5h、255℃下加热3h后的圆环性能良好，进行扩撑均可以实现圆角23的半径值符合规定，从而保证成型的密封环质量，确保密封环与砂杯10配合紧密，达到良好的密封效果。
本密封环结构设计合理，采用热处理工艺的设置改善密封环的性能，进而使得成型的密封环的圆角23与砂杯10上的台阶槽11配合紧密，确保密封环与设备之间达到良好的密封性。
本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种密封环，安装在砂杯上，在砂杯上对称设置有用于嵌入密封环的两台阶槽，其特征在于，所述密封环包括：
本体，包括连为一体的平直部、弯曲部且平直部与弯曲部首尾相连，平直部两端分别通过圆角过渡至弯曲部两端，平直部与弯曲部合围形成半圆状结构，且平直部的中心线与弯曲部的中心线处于同一直线。
2.根据权利要求1所述的一种密封环，其特征在于，所述弯曲部由一圆弧构成且该圆弧的半径大于弯曲部到平直部的最大垂直距离。
3.根据权利要求1或2所述的一种密封环，其特征在于，每个圆角所对应的角度均为直角。
4.一种密封环的制造方法，其特征在于，包括步骤：
冷轧铝板进行冲裁下料；
对冲裁后的铝板进行拉伸，形成筒状结构的铝盖；
将拉伸后的铝盖放入烘箱内，在温度255-265℃条件下进行退火热处理；
取出铝盖，在铝盖开口处由外向内依次进行切割形成至少一个圆环，圆环宽度为2.5mm且圆环两侧分别留有余量；
圆环两侧分别进行切边倒角，倒角范围控制在0.3-0.5mm；
将倒角完毕的圆环扩撑变形，形成半圆状结构。
5.根据权利要求4所述的一种密封环的制造方法，其特征在于，上述步骤三中，热处理时间为2-3h。
6.根据权利要求4所述的一种密封环的制造方法，其特征在于，圆环的余量为0.75mm。
7.根据权利要求4所述的一种密封环的制造方法，其特征在于，在步骤五与步骤六之间还包括抛光步骤：对圆环两侧分别进行光边工作。
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