CN112728084B - 一种金属密封环加工方法及金属密封环 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属密封环加工方法及金属密封环，涉及金属密封环制造技术领域。金属密封环加工方法包括步骤：制得密封环本体；其中，密封环本体的表面具有用于密封的两个密封面，两个密封面分别位于密封环本体相对的两侧，两个密封面之间的区域为非密封面；将非密封面隔离，并在密封面上镀覆软金属层。通过金属密封环加工方法制得的金属密封环，软金属层镀覆在密封环本体两侧的密封面上，利用软金属层在受压时本身的延展性和塑性变形的特性来弥补密封面上密封线的缺陷，进而提高金属密封环的密封性能，使用寿命更长。

Description

一种金属密封环加工方法及金属密封环

技术领域

本发明涉及金属密封环制造技术领域，尤其涉及一种金属密封环加工方法及金属密封环。

背景技术

金属密封环属于一种静密封元件，金属密封环利用其压缩回弹性能使其密封面与对应工件的密封面以线接触的方式相贴合，以形成初始的密封比压，而系统压力会进一步提高密封比压。

可见，金属密封环的密封面的加工精度是影响密封性能的主要因素，尤其对密封面的尺寸精度及表面粗糙度要求高。然而，现有的金属密封环加工方法中，尽管加工使密封面达到可能的精密性能，但是密封面仍然存在微观的凹凸不平等缺陷，而且对于同批次生产的金属密封环，密封面上的缺陷程度也不一致。密封面上的这种缺陷会破坏密封线的完整，从而导致金属密封环的泄漏，降低了金属密封环的密封性能。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种金属密封环加工方法及金属密封环，用以解决现有技术中，因金属密封环的密封面的凹凸不平等缺陷，使得密封面的密封线的完整性被破坏，从而导致金属密封环的泄漏，密封性能降低的技术问题。

为达上述目的，第一方面，本申请提供的一种金属密封环加工方法，包括步骤：

制得密封环本体；其中，所述密封环本体的表面具有用于密封的两个密封面，两个所述密封面分别位于所述密封环本体相对的两侧，两个所述密封面之间的区域为非密封面；

将所述非密封面隔离，并在所述密封面上镀覆软金属层。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述将所述非密封面隔离，并在所述密封面上镀覆软金属层包括步骤：

在所述非密封面上设置隔离层；

对所述密封环本体的表面镀覆软金属层，或对应所述密封面镀覆软金属层；

移除所述隔离层。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述在所述非密封面上设置隔离层包括：

在所述非密封面通过涂覆或粘贴的方式设置隔离层；

其中，所述隔离层沿所述密封环本体的周向设置，及所述隔离层覆盖所述非密封面全部或局部区域。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述隔离层包括导电胶或导电胶带。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述软金属层的材料包括银、镍、铝中的一种。

第二方面，本申请还提供了一种金属密封环，应用了上述提供的金属密封环加工方法制得。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述金属密封环的密封环本体为开口式的自密封型结构。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述密封环本体沿径向方向的截面呈C形、W形、E形中的一种。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述金属密封环的密封环本体为封闭式的自密封型结构。

结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述密封环本体沿径向方向的截面呈O形。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本发明提供的一种金属密封环加工方法及金属密封环，金属密封环加工方法包括步骤：制得密封环本体；其中，密封环本体的表面具有用于密封的两个密封面，两个密封面分别位于密封环本体相对的两侧，两个密封面之间的区域为非密封面；将非密封面隔离，并在密封面上镀覆软金属层。通过金属密封环加工方法制得的金属密封环，软金属层镀覆在密封环本体两侧的密封面上，利用软金属层在受压时本身的延展性和塑性变形的特性来弥补密封面上密封线的缺陷，进而提高金属密封环的密封性能。

另外，由于软金属层镀覆在密封面上，并没有在整个密封环本体的表面设置，因此在长时间工作中，软金属层不会出现裂纹和掉块现象，延长了使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的第一种金属密封环的立体结构示意图；

图2示出了图1中A-A向的剖视图；

图3示出了本申请实施例提供的第二种金属密封环的立体结构示意图；

图4示出了图3中B-B向的剖视图；

图5示出了本申请实施例提供的第三种金属密封环的局部剖视图；

图6示出了本申请实施例一提供的一种金属密封环加工方法的流程图；

图7示出了本申请实施例一提供的另一种金属密封环加工方法的流程图；

图8示出了本申请实施例四提供的一种金属密封环加工方法的流程图；

图9示出了本申请实施例五提供的一种金属密封环加工方法的流程图；

图10示出了本申请实施例六提供的一种金属密封环加工方法的流程图。

主要元件符号说明：

100-密封环本体；100a-内环部；100b-外环部；110-密封面；120-非密封面；

200-软金属层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1至图7，本实施例的提供的一种金属密封环，密封性能好，使用寿命更长。

请结合参阅图1、图2以及图3，本实施例提供的金属密封环，包括密封环本体100，密封环本体100的表面具有两个密封面110，两个密封面110 分别位于密封环本体100的两侧，两个密封面110之间的区域为非密封面 120，可以理解的，非密封面120是不用于密封的。金属密封环在使用时，两个密封面110是直接与零件接触，以形成密封线。

在本实施例中，密封环本体100两侧的密封面110上均镀覆有软金属层200。

具体的，密封环本体100还具有内环部100a和相对的外环部100b，其中，两个密封面110相对设置，且两个密封面110位于内环部100a和外环部100b之间，也即是说，两个密封面110沿密封环本体100的轴向分布，非密封面120位于内环部100a和外环部100b。

在一些实施例中，软金属层200的材料包括银、镍、铝中的一种。

可以理解的，软金属层200在受压时本身具有很好的延展性和塑性变形的特性，可以利用软金属层200本身的延展性和塑性变形的特性来弥补密封面110上密封线的缺陷，因此，即使密封面110上存在凹凸不平等缺陷，由于软金属层200的存在，这种缺陷也不会破坏密封面110上的密封线，进而极大地提高金属密封环的密封性能。

需要说明的，本实施例提供的金属密封环，软金属层200仅镀覆于密封环本体100的密封面110上，非密封面120上未镀覆软金属层200。也即是说，密封环本体100局部设置有软金属层200，并没有对整个密封环本体100的表面设置。

可以理解的，由于金属密封环在长时间的工作中，密封环本体100会反复压缩回弹，密封环本体100的非密封面120是弯曲变形最大的部位，如果在非密封面120设置软金属层200，软金属层200受到反复压缩回弹的作用会发生裂纹，严重时会脱落掉块。随着使用时间的增长，其裂纹或掉块会继续延伸和扩张，最终引起密封面110的环密封线处的软金属层200 的损坏，从而导致金属密封环的密封性能降低直至完全失效。

而本申请提供的金属密封环，采用局部设置软金属层200的目的是：避免在长时间工作中，软金属层200出现裂纹和掉块现象，进而延长了金属密封环使用寿命，提高了密封性能。

请结合参阅图1、图6以及图7，本实施例还一并提供了一种金属密封环加工方法，包括如下步骤：

S100：制得密封环本体100；

其中，密封环本体100采用滚压成型的方法制得。

S200：将非密封面120隔离，并在密封面110上镀覆软金属层200。

其中，镀覆即是通过电镀工艺在密封面110上覆盖一层软金属层200。

进一步的，步骤S200中，将非密封面120隔离，并在密封面110上镀覆软金属层200的步骤包括：

S210：在非密封面120上设置隔离层。

其中，隔离层沿密封环本体100的周向设置，设置隔离层的目的是为了将密封环本体100的密封面110和非密封面120隔开，在后续镀覆软金属层200时，使得软金属层200只镀覆在密封面110上，而不会与非密封面120接触，达到局部镀覆软金属层200的目的。

S211：对密封环本体100的表面整体镀覆软金属层200。

S212：移除隔离层。

在一些实施例中，步骤S210中，在非密封面120上设置隔离层的方法包括：

在密封环本体100的非密封面120通过涂覆的方式设置隔离层。

其中，可以理解的，隔离层为导电胶，导电胶属于浆液，通过将导电胶涂覆在密封环本体100的非密封面120上，导电胶会凝固，以达到隔离非密封面120的目的。

进一步的，在镀覆软金属层200后，应将导电胶从非密封面移除，具体可同刮除或用清洗液清洗的方式移除。

在另一些实施例中，步骤S210中，在非密封面120上设置隔离层的方法包括：

在密封环本体100的非密封面120通过粘贴的方式设置隔离层。

其中，可以理解的，隔离层为导电胶带，导电胶带属于柔性固体物，通过将导电胶带粘贴在密封环本体100的非密封面120上，以达到隔离非密封面120的目的。

同理，在镀覆软金属层200后，应将导电胶带从非密封面移除，具体可同刮除、用清洗液清洗掉或撕扯掉。

通过本实施例提供的金属密封环加工方法，在密封环本体100两侧的密封面110上镀覆软金属层200，使所制得的金属密封环的密封性能得到极大地提高，同时延长了金属密封环使用寿命。

实施例二

请参阅图1至图4，本实施例的提供的一种金属密封环，密封性能好，使用寿命更长。本实施例是在上述实施例一的技术基础上作出的改进，相比上述实施例一，区别之处在于：

在本实施例中，金属密封环包括密封环本体100，其中，密封环本体 100为开口式的自密封型结构。

进一步的，开口位于密封环本体100的内环部100a，也即是说，非密封面120位于密封环本体100的外环部100b，镀覆软金属层200时，隔离层设置于外环部100b上，镀覆的软金属层200由密封环本体100的开口端向外环部100b延伸。

请结合参阅图1和图2，在一些实施例中，密封环本体100沿径向方向的截面呈C形，C形结构的密封环本体100的外环部100b为弧形曲面。进而在镀覆软金属层200时，隔离层可设置于整个外环部100b上；当然隔离层也可以设置于外环部100b的局部位置。

请结合参阅图3和图4，在另一些实施例中，密封环本体100沿径向方向的截面呈W形，W形结构的密封环本体100的外环部100b为复杂的曲线形曲面，在镀覆软金属层200时，要在整个外环部100b设置隔离层是不合适的，因此，只需将外环部100b的非密封面120盖住就好，当然隔离层也可以设置于外环部100b的局部位置，例如靠近密封面110设置。

在另一些实施例中，密封环本体100沿径向方向的截面呈E形，即为E 形结构的密封环本体100的外环部100b结构简单，隔离层的设置可参考C 形结构的密封环本体100。

实施例三

请参阅图1至图5，本实施例的提供的一种金属密封环，密封性能好，使用寿命更长。本实施例是在上述实施例一的技术基础上作出的改进，相比上述实施例一，区别之处在于：

请结合参阅图1、图2以及图5，在本实施例中，金属密封环包括密封环本体100，其中，密封环本体100为封闭式的自密封型结构。

也即是说，密封环本体100的内环部100a和外环部100b均为非密封面120，镀覆软金属层200时，内环部100a和外环部100b均隔离层，镀覆的软金属层200由密封环本体100的密封面110向内环部100a和外环部 100b延伸。

在一些实施例中，密封环本体100沿径向方向的截面呈O形。

实施例四

请参阅图1至图8，本实施例的提供的一种金属密封环加工方法，制得的金属密封环密封性能好，使用寿命更长。本实施例是在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的技术基础上作出的改进，相比上述任意一个实施例，区别之处在于：

请结合参阅图6和图8，本实施例提供的金属密封环加工方法，在步骤 S200中，在密封环本体100两侧的密封面110上镀覆一层软金属层200的步骤包括：

S220：在整个非密封面120上设置隔离层。

可以理解的，隔离层位于非密封面120的全部区域，隔离层将整个非密封面120覆盖，节省材料，优化工序。

S221：在密封环本体100表面对应密封面110的区域镀覆软金属层200。

S222：移除隔离层。

实施例五

请参阅图1至图9，本实施例的提供的一种金属密封环加工方法，制得的金属密封环，密封性能好，使用寿命更长。本实施例是在上述实施例四的技术基础上作出的改进，相比上述实施例四，区别之处在于：

请结合参阅图6和图9，本实施例提供的金属密封环加工方法，在步骤 S200中，在密封环本体100两侧的密封面110上镀覆一层软金属层200的步骤包括：

S230：在非密封面120靠近密封面110的区域设置隔离层。

可以理解的，隔离层位于非密封面120的局部区域，隔离层不用将整个非密封面120覆盖，节省材料，优化工序。

S231：在密封环本体100表面对应密封面110的区域镀覆软金属层200。

S232：移除隔离层。

实施例六

请参阅图1至图10，本实施例的提供的一种金属密封环加工方法，制得的金属密封环，密封性能好，使用寿命更长。本实施例是在上述任意一个实施例的技术基础上作出的改进，相比上述任意一个实施例，区别之处在于：

请结合参阅图6和图10，在本实施例中，密封环本体100的密封面110 镀覆的软金属层200为镍层，其中，电镀镍的工艺步骤包括：

S240：镀镍；电流密度为0.5～0.8A/dm²；pH值为5～5.5。

其中，电镀时，密封环本体100装夹时需要平放，以防止内表面产生气袋。

S241：除氢；加热温度为200±10℃，加热时间大于等于23h。

其中，镀镍和除氢步骤之间的时间间隔不超过4h。

S242：检验。

其中，检验的内容如下：

(a)对镀覆镍层的金属密封环进行厚度检验，并按设计图见检查零件的镀后尺寸；

(b)外观颜色为捎带淡黄的银白色，镀层均匀细致，表面不允许有气泡及较密集的针眼缺陷；

(c)进行结合力检验，经弯曲法，镀层无分层现象且镀层不与密封环本体100分离。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种金属密封环加工方法，其特征在于，包括步骤：

制得密封环本体；其中，所述密封环本体的表面具有用于密封的两个密封面，两个所述密封面分别位于所述密封环本体相对的两侧，两个所述密封面之间的区域为非密封面；

将所述非密封面隔离，并在所述密封面上镀覆软金属层；

所述将所述非密封面隔离，并在所述密封面上镀覆软金属层包括步骤：

在所述非密封面上设置隔离层；

对所述密封环本体的表面镀覆软金属层，或对应所述密封面镀覆软金属层；

移除所述隔离层；

所述在所述非密封面上设置隔离层包括：

在所述非密封面通过涂覆或粘贴的方式设置隔离层；

其中，所述隔离层沿所述密封环本体的周向设置，及所述隔离层覆盖所述非密封面全部或局部区域；

所述隔离层包括导电胶或导电胶带。

2.根据权利要求1所述的金属密封环加工方法，其特征在于，所述软金属层的材料包括银、镍、铝中的一种。

3.一种金属密封环，其特征在于，应用了如权利要求1或2所述的金属密封环加工方法制得。

4.根据权利要求3所述的金属密封环，其特征在于，所述金属密封环的密封环本体为开口式的自密封型结构。

5.根据权利要求4所述的金属密封环，其特征在于，所述密封环本体沿径向方向的截面呈C形、W形、E形中的一种。

6.根据权利要求3所述的金属密封环，其特征在于，所述金属密封环的密封环本体为封闭式的自密封型结构。

7.根据权利要求6所述的金属密封环，其特征在于，所述密封环本体沿径向方向的截面呈O形。

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