Thân pít-tông - Doit Rubber Products Co.,Ltd

Tầm quan trọng của piston

Pít-tông là bộ phận chuyển động cốt lõi của thiết bị điều khiển và vận chuyển chất lỏng (như bơm pittông, van thủy lực, thiết bị đo sáng, v.v.). Thông qua chuyển động tịnh tiến hoặc quay trong xi lanh, nó thực hiện việc hút, nén, xả và điều chỉnh áp suất của chất lỏng và được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp, hệ thống thủy lực ô tô, thiết bị vận chuyển y tế và các lĩnh vực khác.

Hiệu suất của nó trực tiếp xác định ba liên kết chính:

① Đảm bảo sự ổn định khi vận hành thiết bị, tính toàn vẹn về cấu trúc và độ chính xác về kích thước của thân piston, ảnh hưởng đến hiệu quả bịt kín của thân xi lanh và tránh rò rỉ chất lỏng;

② Đảm bảo tính chính xác của việc kiểm soát dòng chảy, trạng thái chuyển động ổn định và đặc tính độ cứng phù hợp có thể làm giảm sự dao động của dòng chảy và đáp ứng các yêu cầu của các thông số quy trình.

③ Kéo dài tuổi thọ chung của thiết bị. Piston chất lượng cao có thể giảm tổn thất ma sát với khối xi lanh, tránh tắt thiết bị do hư hỏng linh kiện và giảm chi phí bảo trì. Do đó, chất lượng của piston có tầm quan trọng sống còn đối với hoạt động hiệu quả, độ tin cậy chức năng và hiệu quả kinh tế của thiết bị chất lỏng.

Các vấn đề thường gặp với piston

Trong lắp ráp sản xuất và ứng dụng thực tế, thân piston dễ gặp phải hai loại sự cố chính, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và hiệu suất của thiết bị

1. Các vấn đề về lắp ráp sản phẩm tự động

Các gờ ở đầu cột: Chúng gây ra hiện tượng kẹt cụm lắp ráp, giảm hiệu quả, việc bong các gờ có thể dễ dàng gây ô nhiễm môi trường, thậm chí dẫn đến tắc nghẽn bên trong hoặc hao mòn linh kiện của thiết bị.

Biến dạng cột (uốn cong): Nó phá vỡ tính đối xứng cấu trúc, làm cho quỹ đạo chuyển động bị dịch chuyển và có thể cọ xát vào thành trong của xi lanh, để lại những nguy cơ tiềm ẩn là trầy xước xi lanh và hỏng hóc thiết bị.

Biến dạng sản phẩm (nâng): Nó gây ra khe hở lắp không đồng đều trong khối xi lanh và giảm độ kín, dễ dẫn đến rò rỉ. Đồng thời, nó làm tăng độ khó của việc định vị lắp ráp, tăng tỷ lệ sai sót và chi phí làm lại.

2. Các vấn đề về chức năng sử dụng sản phẩm

Các gân dưới của sản phẩm bị hư hỏng: sức bền tổng thể bị suy yếu, dễ bị gãy khi chuyển động tịnh tiến, dẫn đến hỏng piston, tắt máy, ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất.

Có các vết xước do bụi bẩn (hư hỏng) do nấm mốc tại vị trí khối xi lanh: chúng phá vỡ độ phẳng của bề mặt tiếp xúc, tăng khả năng chống chuyển động và mài mòn, đồng thời cũng có thể dẫn đến hỏng phốt, gây ô nhiễm chất lỏng hoặc mất áp suất.

Nếu tốc độ dòng chất lỏng đi qua quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ không đáp ứng được yêu cầu của quy trình. Trường hợp nhẹ sẽ gây biến động về chất lượng sản phẩm; trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể dẫn đến tai nạn y tế hoặc ngừng sản xuất.

Vấn đề về tuổi thọ sản phẩm: Cần phải ngừng hoạt động thường xuyên để thay thế linh kiện, điều này làm tăng chi phí mua sắm và bảo trì, làm gián đoạn quá trình sản xuất liên tục và gây ra tổn thất đáng kể, đặc biệt là trong ngành hóa chất và dược phẩm.

Nguyên nhân của vấn đề

Từ ba khía cạnh cốt lõi của thiết kế sản phẩm, đặc tính vật liệu và quy trình sản xuất, nguyên nhân gốc rễ của vấn đề có thể được xác định chính xác

Các vấn đề về lắp ráp tự động (gờ, biến dạng): Vấn đề cốt lõi nằm ở quy trình sản xuất không ổn định, chẳng hạn như độ chính xác của khuôn không đủ và cài đặt các thông số nhiệt độ/áp suất/thời gian làm mát phun không đúng, dẫn đến gờ hoặc biến dạng cấu trúc của sản phẩm sau khi đúc. Trong khi đó, tỷ lệ thiết kế độ dày thành khoang sản phẩm chưa khoa học, các điểm tác dụng lực tập trung quá mức. Trong quá trình tạo hình hoặc xử lý dễ làm cột bị cong và sản phẩm bị nâng lên.

Thiệt hại ở sườn dưới: Một mặt, độ cứng của vật liệu quá cao (dễ bị gãy giòn) hoặc quá thấp (dễ bị biến dạng dẻo) và cường độ tổng thể không đủ; Mặt khác, phần liên kết giữa các gân và thân chính của piston được thiết kế kém dẫn đến tập trung ứng suất. Sau khi căng thẳng lâu dài, nó dễ bị hư hỏng.

Vết xước bẩn trên khuôn khối trụ: Bụi bẩn trên khuôn là do việc vệ sinh khuôn không kỹ trước khi sản xuất. Các vết xước là do độ cứng của vật liệu thấp dẫn đến sự giãn nở và tăng lên của khoang dưới áp suất hoặc sự thay đổi kích thước của phần nhựa gây ra ma sát bất thường khi lắp vào thân xi lanh, dẫn đến hư hỏng bề mặt.

Độ lệch dòng chảy: Chủ yếu là do độ cứng của vật liệu quá cao hoặc quá thấp, nó ảnh hưởng đến khe hở khít giữa piston và xi lanh, đồng thời làm thay đổi diện tích mặt cắt ngang của đường dẫn chất lỏng. Ngoài ra, các thông số ở mỗi giai đoạn của quy trình sản xuất (chẳng hạn như độ chính xác của quá trình ép phun và tốc độ làm mát) dao động rất lớn, dẫn đến sự khác biệt về kích thước và hiệu suất của các piston trong cùng một mẻ, điều này càng làm trầm trọng thêm tính không ổn định của tốc độ dòng chảy.

Vấn đề về tuổi thọ: Thứ nhất, độ cứng của vật liệu quá cao và độ dày thành quá dày, điều này làm tăng lực cản ma sát trong quá trình chuyển động của piston và làm tăng tốc độ mài mòn. Thứ hai, công thức vật liệu chưa được tối ưu hóa dẫn đến khả năng chống mỏi không đủ. Sau chuyển động tịnh tiến trong thời gian dài, dễ xảy ra hiện tượng lão hóa cấu trúc và suy giảm hiệu suất.

Vấn đề tuân thủ môi trường: Nếu áp dụng trong các lĩnh vực như chăm sóc y tế và thực phẩm, nó cũng có thể dẫn đến hàm lượng vi chất độc hại quá mức (như kim loại nặng và hóa chất độc hại) do thiết kế công thức không xem xét đầy đủ các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường như RoHS và REACH, do đó không vượt qua được các bài kiểm tra tiếp cận thị trường.

Giải pháp của DOIT

Để giải quyết những điểm yếu nêu trên, Sở Công Thương đã đề xuất các giải pháp chính xác và thiết thực từ bốn khía cạnh: thiết kế, vật liệu, quy trình sản xuất và bảo vệ môi trường.

Giải quyết vấn đề lắp ráp tự động: Đầu tiên, sử dụng thiết bị phát hiện chuyên nghiệp để xác định vị trí cụ thể của các gờ và biến dạng, điều chỉnh tỷ lệ thiết kế của độ dày thành khoang sản phẩm và cân bằng phân bổ lực. Tối ưu hóa hơn nữa các thông số của quá trình ép phun, nâng cao độ chính xác và độ sạch của khuôn, giảm việc tạo ra các vệt, đảm bảo tính nhất quán của quá trình đúc sản phẩm và đảm bảo quá trình lắp ráp tự động trơn tru.

Giải quyết vấn đề hư hỏng sườn dưới: Phân tích vùng tập trung ứng suất của hư hỏng sườn và tối ưu hóa kết cấu liên kết giữa sườn và thân chính. Đồng thời, theo yêu cầu lực thực tế, điều chỉnh độ cứng và độ bền của vật liệu, chọn công thức chống va đập, chống gãy, nâng cao khả năng chịu lực của sườn.

Để giải quyết vấn đề vết xước bẩn trên khuôn khối xi lanh: Tăng độ cứng của piston ở đầu vật liệu một cách thích hợp, tăng cường khả năng chống mài mòn bề mặt và cường độ nén, đồng thời ngăn khoang nở ra dưới áp suất. Thiết lập quy trình kiểm soát làm sạch khuôn ở giai đoạn cuối sản xuất để ngăn bụi bẩn bám vào khuôn. Đồng thời, phát hiện và hiệu chỉnh các sai lệch kích thước của các bộ phận bằng nhựa để đảm bảo khe hở vừa khít hợp lý với thân xi lanh và giảm hư hỏng do ma sát.

Để giải quyết độ lệch dòng chảy: Đầu tiên, dựa trên dữ liệu dòng chảy đo được, xác định phạm vi độ cứng vật liệu thích hợp và điều chỉnh công thức cho phù hợp với độ cứng với yêu cầu dòng chảy. Thiết lập lại hệ thống giám sát tham số toàn quy trình để kiểm soát quá trình ép phun, làm mát, đúc khuôn và các liên kết khác trong thời gian thực, giảm biến động tham số, đảm bảo tính nhất quán về hiệu suất của các sản phẩm trong cùng một lô và ổn định đầu ra dòng chảy.

Kéo dài tuổi thọ sản phẩm: Dựa trên kết quả kiểm tra khả năng chống chuyển động của piston, cụ thể là giảm độ cứng quá cao hoặc làm mỏng độ dày thành quá dày để giảm ma sát chuyển động. Đồng thời, tối ưu hóa công thức vật liệu, bổ sung các thành phần chống mỏi, nâng cao độ ổn định kết cấu và độ bền của piston trong quá trình chuyển động tịnh tiến trong thời gian dài.

Giải quyết các vấn đề tuân thủ môi trường: Bộ phận R&D tùy chỉnh các công thức đặc biệt không chứa quá nhiều chất có hại theo tiêu chuẩn bảo vệ môi trường của các quốc gia và khu vực khác nhau. Một xưởng chuyên dụng để kiểm soát bảo vệ môi trường được thiết lập ở cuối quá trình sản xuất để giám sát nguyên liệu thô, quy trình sản xuất và đóng gói trong suốt quy trình, tránh ô nhiễm và đảm bảo rằng piston đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường của y tế, thực phẩm và các lĩnh vực khác.

DOIT có 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế chính xác cao su và đã giải quyết thành công tất cả các vấn đề trên.

Khuyến nghị sản phẩm liên quan: Bấm để xem chi tiết