聚四氟乙烯材料常被用來制造機械密封的輔助密封件.如V形圈、O形圈、撐環(huán)、楔形圈、波紋管等。

聚四氟乙烯密封件一般用普通車床加工。由于它硬度低、有塑性、導(dǎo)熱性差、冷流變形大，所以在車加工時必須遵循下述一些原則。

（1）車刀鋒利有利于降低切削力和切削熱，減少車削中的塑性變形。車刀材料要采用高速鋼(W18Cr4V)。

（2）在選擇車刀的切削角度時，應(yīng)取較大的前角和后角。同時加長過渡刃和修光刃，以分散切削力和切削熱.從而減少變形。

（3）切削后，必須不斷將其移出刀具，以防止切屑纏繞在刀具上。刀尖前面宜有圓弧槽，以便切屑排出。

（4）裝卡要合理，既要防止工件夾持變形，又不能使工件松動或從卡爪中飛出。

模壓工藝是直接用聚四氟乙烯粉料，經(jīng)模具壓制成型，然后在燒結(jié)爐中燒結(jié)。它的特點是：需設(shè)計模具，加工的制品適宜大批量生產(chǎn)，原材料損耗少；模壓成型難度大，不易控制成品的收縮比，因而技術(shù)要求高。

模壓V形圈工藝過程為：物料準(zhǔn)備——成型模壓——脫?！獰Y(jié)成型——修邊——加溫模壓定型——檢驗——成品。

一、模具設(shè)計

V形圈的唇部較薄、形狀較復(fù)雜、精度較高，其幾何尺寸和精度靠模具來保證。而粉狀的聚四氟乙烯材料燒結(jié)時，具有不易傳遞壓力和不能從高彈態(tài)變?yōu)檎吵砹鲃訝顟B(tài)的特殊性能，容易出現(xiàn)制品各處密度不均勻的現(xiàn)象。一般一次模壓燒結(jié)不能得到符合要求的尺寸，必須經(jīng)過二次模壓定型才能得到成品。為此，必須同時設(shè)計模壓成型和模壓定型模具。

1、成型模具的設(shè)計

成型模具僅能將坯料初步壓制成V形。為使模壓成型過程中物料便于向兩邊伸展，增加唇部的存料，保證制品各處密實、完整均一，模具模腔尺寸不能按照60°角[圖9-19（a）]的實際尺寸制作，而必須做成90°角的成型模具，每邊向外放15°[圖9-19（b）]。這樣模壓成型脫模后才能得到小于60°角（回彈變形）的V形制品。

2、定型模具的設(shè)計

聚四氟乙烯制品脫模后有一定的回彈變形，因此不能按照60°角制品的實際尺寸制作定型模具的模腔尺寸，而必須制作小于60°（50°角）的定型模具，即每邊向內(nèi)收5°，便可得到60°角的制品。

3、模具模腔尺寸的計算

模具模腔尺寸與制品的收縮率有關(guān)。收縮量以V形圈成品中徑D0（圖9-20）計算

D1=D0+D0K

式中：D1——模具模腔中徑，mm

D0——制品公稱中徑，mm

K——聚四氟乙烯的收縮率。

影響聚四氟乙烯收縮率的因素很多，即使同一批材料，若工藝參數(shù)不同，通常成型模具的K值取4.5%；定型模具取2%。

二、操作工藝

1、粉料過篩

通常聚四氟乙烯是一種松散的但易于結(jié)塊的粉末。模壓前必須經(jīng)過200目篩，隨用隨篩，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

2、稱重

制品單件用料重量必須準(zhǔn)確，應(yīng)當(dāng)用天平秤重，誤差不得超過±0.05g。若每件制品重量不等，制品在燒結(jié)時各件的收縮率也就不同。

3、成型模壓

呈微粒狀的聚四氟乙烯加熱時僅變軟而不熔融，因此，模壓制品的過程與一般的熱塑性塑料不同。當(dāng)細(xì)粒粉料被壓得相當(dāng)結(jié)實時，才能熔結(jié)成一個致密的整體。成型壓力2為38MPa，保壓1~2min。

成型模壓應(yīng)注意如下事項：

（1）粉料要均勻地分布在壓模的整個模腔內(nèi)，以免物料燒結(jié)時產(chǎn)生很大的移動，制品收縮率不一致而引起制品的翹曲和斷裂。

（2）裝料時可在模具下面墊一個止推滾珠軸承，模具邊轉(zhuǎn)動，粉料邊緩慢均勻加入，裝完后用刮勺將料面刮平。

（3）模壓過程中加壓應(yīng)緩慢均勻，沖擊性的加l壓會使制品成層狀，產(chǎn)生橫向裂紋。

4、脫模

制品壓制成形后，可進行脫模。先將陰模取掉。在下模底部墊一個襯套以支承底面，向下卸去芯軸、在V形制品底部放一襯套。卸下下模，然后依次卸去襯套及壓模。

脫模后的制品，不能用手直接拿取.制品要平穩(wěn)放在瓷盤上，不得擠壓和碰撞，并加防塵罩，以免吸附灰塵。脫模后的半成品放置不宜超過24h，應(yīng)及時進行燒結(jié)成型處理。

5、燒結(jié)成型

脫模后制品放在裝有轉(zhuǎn)盤且爐頂有排氣裝置的燒結(jié)爐中燒結(jié)。燒結(jié)時無需壓模，在自由狀態(tài)下升溫至370~380℃。升溫速度為：室溫~200℃為5℃/min、200~320℃為1~2℃/min、320~380℃為1~1.5℃/min、380℃保溫20~30min。燒結(jié)完畢按升溫速率反向降至160℃再自然冷卻至室溫。燒結(jié)爐應(yīng)能排出有害氣體，且各處溫度一致，使V形圈均勻受熱.否則會引起制品膨脹不一致和制品內(nèi)應(yīng)力太大而翹曲或斷裂。

6、加溫模壓定型

經(jīng)過燒結(jié)后修邊的中間制品.再次放人爐內(nèi)加溫到150℃。取出后放入定型冷模中加壓至2MPa，保壓3min。脫模后即得制品。

模壓V形圈的尺寸、幾何形狀完全能達(dá)到圖紙要求，成品率高達(dá)90%。與車加工制品相比，表面光潔、結(jié)晶均勻、耐磨耐壓，節(jié)約材料。

推薦閱讀：

機械密封典型零件聚四氟乙烯密封零件的制造——V形圈車制工藝

機械密封典型零件的制造——堆焊、噴涂及RC合金密封環(huán)

機械密封典型零件的制造——石墨環(huán)浸漬工藝