零件接頭泄漏及改進分析

高 娟，李益平

（江蘇省交通技師學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

1 問題描述

原因：客戶反饋接頭老化測試中氣密性測試不通過，接頭泄漏無法滿足氣密性要求。

過程：將接頭260314000 組裝在箱體后進行溫度85℃、濕度85%、1 000 h 老化測試（內部無介質），2bar壓力氣密性測試不通過。

數(shù)量：4pcs（測試3 箱共6pcs 水嘴接頭）。

氣密性測試失效件見圖1。

圖1 氣密性測試失效件

氣密性測試合格件見圖2。

圖2 氣密性測試合格件（更換未老化密封圈后）

1.1 對現(xiàn)場失效零件進行外觀分析

（1）水嘴注塑件外觀正常，無變形無損壞。

（2）水嘴密封圈有灼傷及損壞。

（3）水嘴密封圈與箱體粘結，箱體對配面存在黑色殘留物，不易清洗。

（4）水嘴密封圈配合面存在污物。

失效零件外觀見圖3。

圖3 失效零件外觀

1.2 泄漏測試對比分析

在老化試驗室保留原注塑件殼體，更換未老化密封圈重新進行氣密性測試。共比對4 組水嘴氣密性測試，結果均沒問題，氣密性測試見圖4。

圖4 氣密性測試

2 潛在失效原因分析

失效原因分析見圖5。

圖5 失效原因分析

2.1 密封圈材料異常

材料測試分析見圖6。

圖6 材料測試分析

2.2 密封圈設計選型應用/老化異常

該零件在項目前期為其他客戶選型開發(fā)，測試輸入為常規(guī)高低溫泄漏，測試結果OK，滿足客戶測試輸入要求，其他測試項由客戶內部搭載總成完成，目前為止未收到過失效反饋信息。

該項目在前期測試方面未收到溫度85℃，濕度85%，1 000 h 老化測試要求（見圖7）。

圖7 老化測試

不良件O 環(huán)尺寸（雙85 老化后），高度尺寸進行測量，要求2.75±0.12 mm。

影像測量，采用無接觸式測量，取多點確定測量，實測2.613/2.615 mm，尺寸超出下限要求，老化后密封圈高度尺寸變小。

該產品為端面密封，若O-ring 高度尺寸低于設計下限會使產品的壓縮量會變小，密封效果同步會降低，從圖紙上得知，該產品使用材質為乙丙橡膠EPDM E6002AA。

對產品的壓縮量進行計算，壓縮量在25.86%～35.54%范圍內均可達到密封效果，而失效件高度達到的壓縮量（27.2%）在此范圍內，不會出現(xiàn)泄露問題。

該產品為端面密封，端面間隙在0.3 的情況下進行計算壓縮量，壓縮量在14.45%～35.54%范圍內均可達到密封效果，而失效件高度達到的壓縮量下限（9.64%）低于此范圍內，會出現(xiàn)泄露風險。

結論：壓縮量在范圍內可能會出現(xiàn)泄露問題。

2.3 密封圈位置

密封圈安裝時若產品位置發(fā)生變化，致使密封應力不足，進而產生泄露風險。

通過對3pcs 不良品外觀的查看，發(fā)現(xiàn)端面內側有較明顯壓痕，經分析正常安裝壓痕應出現(xiàn)在端面，而不應出現(xiàn)在內側或外側，若壓痕出現(xiàn)在外側說明安裝后產品位置出現(xiàn)傾斜，導致內側面受力產生了壓痕（見圖8）。

圖8 不良品圖

結論：密封圈安裝時若產品位置變化，存在失效風險。

2.4 對手件溝槽深度尺寸

槽深平均值合格，最大值2.05 mm 略有超差，但是壓縮率經過計算，實際壓縮率仍達到25.46%?？紤]極限0.3 的平面度，理論壓縮率仍達到14.5%（見圖9）。

圖9 溝槽深度尺寸

結論：溝槽尺寸符合壓縮率設計范圍要求。

3 根本原因

一是密封圈設計選型應用/老化異常。二是密封圈位置。

4 改進和預防措施

確認產品驗證測試項目，安排測試驗證（見圖10）。

圖10 測試驗證

本產品增加凸點將凸點數(shù)量由4 個增加至8 個，可有效改進抗傾覆性能。同時更換材料為E7070AI，該款材料綜合性能優(yōu)于E6002AA（見圖11）。

圖11 不同材料測試對比

5 結束語

作者參加企業(yè)實踐鍛煉期間，參與了企業(yè)產品工藝改進，并成功地實現(xiàn)了產品質量升級。