一种磁胀式密封圈的成型方法与流程

1.本发明涉及密封圈技术领域，更具体地说，涉及一种磁胀式密封圈的成型方法。


背景技术：

2.密封圈富有弹性和回弹性，具有适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等，性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小，易加工成型，并能保持精密的尺寸。
3.除应具备密封圈材料的一般要求外，密封圈还要注意下述条件：
4.(1)富有弹性和回弹性；
5.(2)适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等。
6.(3)性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应(焦耳效应)小。
7.(4)易加工成型，并能保持精密的尺寸。
8.(5)不腐蚀接触面，不污染介质等。
9.满足上述要求的最适合而且最常用的材料是橡胶，所以密封圈大多用橡胶材料制成。橡胶的品种很多，而且不断有新的橡胶品种出现，设计与选用时，应了解各种橡胶的特性，合理选择。
10.现有的密封圈在工作时，主要依靠自身的弹力作用来保持有效的密封形状，但是在长时间的使用下，其边缘位置容易产生微弱的形变产生缝隙，水分从缝隙逐渐渗透，由于水压的关系会逐渐加剧缝隙的扩大，进而导致密封圈的完全失效而出现漏水现象。


技术实现要素：

11.1.要解决的技术问题
12.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种磁胀式密封圈的成型方法，可以通过密封圈成型过程中，通过中空内嵌圆环内嵌至模具本体内，从而使得密封圈在成型后其上下表面会出圆环状的凹槽，密封圈在工作过程中水体会进入到凹槽内，从而向凹槽壁施加压力，水压越大施加的压力也越大，从而迫使密封圈的凹槽部位外壁密封效果更加严密，不易出现缝隙，同时中空内嵌圆环在内嵌前会预粘接上多点磁环，多点磁环镶嵌于凹槽的内表面，并且相对的部分会产生磁性排斥力，一方面可以辅助凹槽合理扩张来充盈水体，另一方面除却密封圈本身的弹力外，磁力也可以作用于密封圈使其保持长效的密封形状，从而提高密封性并延长密封寿命。
13.2.技术方案
14.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
15.一种磁胀式密封圈的成型方法，包括以下步骤：
16.s1、根据图纸尺寸预制出模具本体以及一对中空内嵌圆环，并将多点磁环粘接至中空内嵌圆环两端上；
17.s2、将中空内嵌圆环装配至模具本体上下两端，然后将混合均匀的橡胶原料注入
至模具本体内；
18.s3、待模具本体内橡胶原料硫化成型后，向中空内嵌圆环内注入去离子水，消除多点磁环与中空内嵌圆环之间的粘接；
19.s4、取下一对中空内嵌圆环并拆开模具本体，取出内部制品即得上下表面具有凹槽的密封圈本体。
20.进一步的，所述中空内嵌圆环装配时延伸至模具本体内的部分正好为二分之一，且中空内嵌圆环的宽度占密封圈本体的4/5，截面为半圆形的凹槽，在充满水体时，水压作用力可以充分作用于整个凹槽，保证凹槽充分扩张来实现外壁的高效密封，同时中空内嵌圆环的宽度不宜过宽，容易导致凹槽部位强度降低而发生形变，宽度也不宜过窄，导致水压不足以支撑凹槽的有效扩张来保持密封性。
21.进一步的，所述中空内嵌圆环的半径占密封圈本体厚度的1/5
‑
1/3，中空内嵌圆环的半径不宜过大，否则容易导致密封圈本体中部区域的厚度偏低，从而导致密封圈本体整体强度偏低，容易出现形变现象，半径也不宜过小，否则水压对于密封圈本体的密封性的提升效果不够明显。
22.进一步的，所述多点磁环包括多个磁斥节点以及同步丝，且同步丝连接于磁斥节点之间，所述同步丝与中空内嵌圆环之间留设有间隙，同步丝一方面起到对磁斥节点的隔离作用，避免相邻磁斥节点之间的磁场出现干扰，另一方面可以预留在凹槽部提高强度，同时在相对磁斥节点的磁性排斥作用下，依靠同步丝可以联立起整个凹槽部进行同步扩张，提高整体的密封性。
23.进一步的，所述磁斥节点包括胶粘端、磁斥环以及内嵌端，所述胶粘端和内嵌端分别连接于磁斥环两端，且胶粘端与中空内嵌圆环粘接，胶粘端起到粘接固定的作用，避免在密封圈本体成型过程中出现因磁斥环相互排斥的原因而出现偏移，内嵌端则用来提高磁斥环与密封圈本体之间的结合力，不易出现脱落现象。
24.进一步的，所述胶粘端为水溶胶，所述磁斥环为永磁体，且中空内嵌圆环两端磁斥节点上的磁斥环相互排斥，所述内嵌端采用硬质多孔材料制成，胶粘端在无水状态下可以保持良好的粘接强度，在接触到水分后会溶解失效，从而可以取下中空内嵌圆环，将磁斥环和内嵌端预留镶嵌至凹槽的内表面上。
25.进一步的，所述磁斥节点远离中空内嵌圆环一端固定连接有多根辐射丝，且辐射丝呈放射状分布，辐射丝一方面可以进一步提高磁斥节点与密封圈本体之间的连接效果，另一方面在将磁斥节点的磁性排斥力分散到凹槽的各个区域，从而提高凹槽区域的整体密封效果。
26.进一步的，所述辐射丝包括感知球端、输水纤维层以及定位芯，所述定位芯一端与感知球端连接另一端延伸至磁斥节点内，所述输水纤维层覆盖于定位芯的外端，感知球端延伸至密封圈本体外表面可以起到渗水感知的作用，输水纤维层提供导水作用，定位芯则可以提高辐射丝的整体强度，充分发挥磁斥节点的磁性排斥作用。
27.进一步的，所述感知球端采用遇水膨胀材料制成，且感知球端与模具本体内壁接触，所述输水纤维层采用导水纤维编织而成，所述定位芯采用硬质导热材料制成，在出现渗水现象时，感知球端可以吸水膨胀起到临时的封堵作用。
28.进一步的，所述磁斥环中心处镶嵌连接有变色硅胶，且辐射丝一端与变色硅胶连
接，所述变色硅胶靠近中空内嵌圆环一端覆盖有透明防水膜，所述变色硅胶内掺杂有硝石粉末，在出现渗水现象时，输水纤维层将水分输送至变色硅胶，变色硅胶遇水变色后可以起到警示作用，同时其中的硝石粉末遇水溶解时会吸收大量的热量，在定位芯的导冷作用下，可以迅速使得渗水区域结冰形成冰封的效果，阻止水分进一步渗透，还可以配合上现有的温度监测手段来进行第二重警示。
29.3.有益效果
30.相比于现有技术，本发明的优点在于：
31.(1)本方案可以通过密封圈成型过程中，通过中空内嵌圆环内嵌至模具本体内，从而使得密封圈在成型后其上下表面会出圆环状的凹槽，密封圈在工作过程中水体会进入到凹槽内，从而向凹槽壁施加压力，水压越大施加的压力也越大，从而迫使密封圈的凹槽部位外壁密封效果更加严密，不易出现缝隙，同时中空内嵌圆环在内嵌前会预粘接上多点磁环，多点磁环镶嵌于凹槽的内表面，并且相对的部分会产生磁性排斥力，一方面可以辅助凹槽合理扩张来充盈水体，另一方面除却密封圈本身的弹力外，磁力也可以作用于密封圈使其保持长效的密封形状，从而提高密封性并延长密封寿命。
32.(2)中空内嵌圆环装配时延伸至模具本体内的部分正好为二分之一，且中空内嵌圆环的宽度占密封圈本体的4/5，截面为半圆形的凹槽，在充满水体时，水压作用力可以充分作用于整个凹槽，保证凹槽充分扩张来实现外壁的高效密封，同时中空内嵌圆环的宽度不宜过宽，容易导致凹槽部位强度降低而发生形变，宽度也不宜过窄，导致水压不足以支撑凹槽的有效扩张来保持密封性。
33.(3)中空内嵌圆环的半径占密封圈本体厚度的1/5
‑
1/3，中空内嵌圆环的半径不宜过大，否则容易导致密封圈本体中部区域的厚度偏低，从而导致密封圈本体整体强度偏低，容易出现形变现象，半径也不宜过小，否则水压对于密封圈本体的密封性的提升效果不够明显。
34.(4)多点磁环包括多个磁斥节点以及同步丝，且同步丝连接于磁斥节点之间，同步丝与中空内嵌圆环之间留设有间隙，同步丝一方面起到对磁斥节点的隔离作用，避免相邻磁斥节点之间的磁场出现干扰，另一方面可以预留在凹槽部提高强度，同时在相对磁斥节点的磁性排斥作用下，依靠同步丝可以联立起整个凹槽部进行同步扩张，提高整体的密封性。
35.(5)磁斥节点包括胶粘端、磁斥环以及内嵌端，胶粘端和内嵌端分别连接于磁斥环两端，且胶粘端与中空内嵌圆环粘接，胶粘端起到粘接固定的作用，避免在密封圈本体成型过程中出现因磁斥环相互排斥的原因而出现偏移，内嵌端则用来提高磁斥环与密封圈本体之间的结合力，不易出现脱落现象。
36.(6)胶粘端为水溶胶，磁斥环为永磁体，且中空内嵌圆环两端磁斥节点上的磁斥环相互排斥，内嵌端采用硬质多孔材料制成，胶粘端在无水状态下可以保持良好的粘接强度，在接触到水分后会溶解失效，从而可以取下中空内嵌圆环，将磁斥环和内嵌端预留镶嵌至凹槽的内表面上。
37.(7)磁斥节点远离中空内嵌圆环一端固定连接有多根辐射丝，且辐射丝呈放射状分布，辐射丝一方面可以进一步提高磁斥节点与密封圈本体之间的连接效果，另一方面在将磁斥节点的磁性排斥力分散到凹槽的各个区域，从而提高凹槽区域的整体密封效果。
38.(8)辐射丝包括感知球端、输水纤维层以及定位芯，定位芯一端与感知球端连接另一端延伸至磁斥节点内，输水纤维层覆盖于定位芯的外端，感知球端延伸至密封圈本体外表面可以起到渗水感知的作用，输水纤维层提供导水作用，定位芯则可以提高辐射丝的整体强度，充分发挥磁斥节点的磁性排斥作用。
39.(9)感知球端采用遇水膨胀材料制成，且感知球端与模具本体内壁接触，输水纤维层采用导水纤维编织而成，定位芯采用硬质导热材料制成，在出现渗水现象时，感知球端可以吸水膨胀起到临时的封堵作用。
40.(10)磁斥环中心处镶嵌连接有变色硅胶，且辐射丝一端与变色硅胶连接，变色硅胶靠近中空内嵌圆环一端覆盖有透明防水膜，变色硅胶内掺杂有硝石粉末，在出现渗水现象时，输水纤维层将水分输送至变色硅胶，变色硅胶遇水变色后可以起到警示作用，同时其中的硝石粉末遇水溶解时会吸收大量的热量，在定位芯的导冷作用下，可以迅速使得渗水区域结冰形成冰封的效果，阻止水分进一步渗透，还可以配合上现有的温度监测手段来进行第二重警示。
附图说明
41.图1为本发明的流程示意图；
42.图2为本发明磁胀式密封圈的结构示意图；
43.图3为本发明磁胀式密封圈的主视截面图；
44.图4为图3中a处的结构示意图；
45.图5为本发明磁胀式密封圈的俯视截面图；
46.图6为图5中b处的结构示意图；
47.图7为本发明磁斥节点的结构示意图；
48.图8为本发明磁斥环部分的结构示意图；
49.图9为本发明辐射丝的结构示意图；
50.图10为本发明凹槽部分的受力示意图。
51.图中标号说明：
52.1模具本体、2中空内嵌圆环、3密封圈本体、4凹槽、5磁斥节点、51胶粘端、52磁斥环、53内嵌端、6辐射丝、61感知球端、62输水纤维层、63定位芯、7同步丝、8透明防水膜、9变色硅胶。
具体实施方式
53.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.实施例1：
57.请参阅图1
‑
2，一种磁胀式密封圈的成型方法，包括以下步骤：
58.s1、根据图纸尺寸预制出模具本体1以及一对中空内嵌圆环2，并将多点磁环粘接至中空内嵌圆环2两端上；
59.s2、将中空内嵌圆环2装配至模具本体1上下两端，然后将混合均匀的橡胶原料注入至模具本体1内；
60.s3、待模具本体1内橡胶原料硫化成型后，向中空内嵌圆环2内注入去离子水，消除多点磁环与中空内嵌圆环2之间的粘接；
61.s4、取下一对中空内嵌圆环2并拆开模具本体1，取出内部制品即得上下表面具有凹槽4的密封圈本体3。
62.请参阅图3，中空内嵌圆环2装配时延伸至模具本体1内的部分正好为二分之一，且中空内嵌圆环2的宽度占密封圈本体3的4/5，截面为半圆形的凹槽4，在充满水体时，水压作用力可以充分作用于整个凹槽4，保证凹槽4充分扩张来实现外壁的高效密封，同时中空内嵌圆环2的宽度不宜过宽，容易导致凹槽4部位强度降低而发生形变，宽度也不宜过窄，导致水压不足以支撑凹槽4的有效扩张来保持密封性。
63.中空内嵌圆环2的半径占密封圈本体3厚度的1/5
‑
1/3，中空内嵌圆环2的半径不宜过大，否则容易导致密封圈本体3中部区域的厚度偏低，从而导致密封圈本体3整体强度偏低，容易出现形变现象，半径也不宜过小，否则水压对于密封圈本体3的密封性的提升效果不够明显。
64.请参阅图4
‑
6，多点磁环包括多个磁斥节点5以及同步丝7，且同步丝7连接于磁斥节点5之间，同步丝7与中空内嵌圆环2之间留设有间隙，同步丝7一方面起到对磁斥节点5的隔离作用，避免相邻磁斥节点5之间的磁场出现干扰，另一方面可以预留在凹槽4部提高强度，同时在相对磁斥节点5的磁性排斥作用下，依靠同步丝7可以联立起整个凹槽4部进行同步扩张，提高整体的密封性。
65.请参阅图7，磁斥节点5包括胶粘端51、磁斥环52以及内嵌端53，胶粘端51和内嵌端53分别连接于磁斥环52两端，且胶粘端51与中空内嵌圆环2粘接，胶粘端51起到粘接固定的作用，避免在密封圈本体3成型过程中出现因磁斥环52相互排斥的原因而出现偏移，内嵌端53则用来提高磁斥环52与密封圈本体3之间的结合力，不易出现脱落现象。
66.胶粘端51为水溶胶，磁斥环52为永磁体，且中空内嵌圆环2两端磁斥节点5上的磁斥环52相互排斥，内嵌端53采用硬质多孔材料制成，胶粘端51在无水状态下可以保持良好的粘接强度，在接触到水分后会溶解失效，从而可以取下中空内嵌圆环2，将磁斥环52和内嵌端53预留镶嵌至凹槽4的内表面上。
67.磁斥节点5远离中空内嵌圆环2一端固定连接有多根辐射丝6，且辐射丝6呈放射状
分布，辐射丝6一方面可以进一步提高磁斥节点5与密封圈本体3之间的连接效果，另一方面在将磁斥节点5的磁性排斥力分散到凹槽4的各个区域，从而提高凹槽4区域的整体密封效果。
68.请参阅图8，磁斥环52中心处镶嵌连接有变色硅胶9，且辐射丝6一端与变色硅胶9连接，变色硅胶9靠近中空内嵌圆环2一端覆盖有透明防水膜8，变色硅胶9内掺杂有硝石粉末，在出现渗水现象时，输水纤维层62将水分输送至变色硅胶9，变色硅胶9遇水变色后可以起到警示作用，同时其中的硝石粉末遇水溶解时会吸收大量的热量，在定位芯63的导冷作用下，可以迅速使得渗水区域结冰形成冰封的效果，阻止水分进一步渗透，还可以配合上现有的温度监测手段来进行第二重警示。
69.请参阅图9，辐射丝6包括感知球端61、输水纤维层62以及定位芯63，定位芯63一端与感知球端61连接另一端延伸至磁斥节点5内，输水纤维层62覆盖于定位芯63的外端，感知球端61延伸至密封圈本体3外表面可以起到渗水感知的作用，输水纤维层62提供导水作用，定位芯63则可以提高辐射丝6的整体强度，充分发挥磁斥节点5的磁性排斥作用。
70.感知球端61采用遇水膨胀材料制成，且感知球端61与模具本体1内壁接触，输水纤维层62采用导水纤维编织而成，定位芯63采用硬质导热材料制成，在出现渗水现象时，感知球端61可以吸水膨胀起到临时的封堵作用。
71.请参阅图10，本发明可以通过密封圈成型过程中，通过中空内嵌圆环2内嵌至模具本体1内，从而使得密封圈在成型后其上下表面会出圆环状的凹槽4，密封圈在工作过程中水体会进入到凹槽4内，从而向凹槽4壁施加压力，水压越大施加的压力也越大，从而迫使密封圈的凹槽4部位外壁密封效果更加严密，不易出现缝隙，同时中空内嵌圆环2在内嵌前会预粘接上多点磁环，多点磁环镶嵌于凹槽4的内表面，并且相对的部分会产生磁性排斥力，一方面可以辅助凹槽4合理扩张来充盈水体，另一方面除却密封圈本身的弹力外，磁力也可以作用于密封圈使其保持长效的密封形状，从而提高密封性并延长密封寿命。
72.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。