零件接头泄漏及改进分析

高 娟，李益平

（江苏省交通技师学院，江苏 镇江 212000）

1 问题描述

原因：客户反馈接头老化测试中气密性测试不通过，接头泄漏无法满足气密性要求。

过程：将接头260314000 组装在箱体后进行温度85℃、湿度85%、1 000 h 老化测试（内部无介质），2bar压力气密性测试不通过。

数量：4pcs（测试3 箱共6pcs 水嘴接头）。

气密性测试失效件见图1。

图1 气密性测试失效件

气密性测试合格件见图2。

图2 气密性测试合格件（更换未老化密封圈后）

1.1 对现场失效零件进行外观分析

（1）水嘴注塑件外观正常，无变形无损坏。

（2）水嘴密封圈有灼伤及损坏。

（3）水嘴密封圈与箱体粘结，箱体对配面存在黑色残留物，不易清洗。

（4）水嘴密封圈配合面存在污物。

失效零件外观见图3。

图3 失效零件外观

1.2 泄漏测试对比分析

在老化试验室保留原注塑件壳体，更换未老化密封圈重新进行气密性测试。共比对4 组水嘴气密性测试，结果均没问题，气密性测试见图4。

图4 气密性测试

2 潜在失效原因分析

失效原因分析见图5。

图5 失效原因分析

2.1 密封圈材料异常

材料测试分析见图6。

图6 材料测试分析

2.2 密封圈设计选型应用/老化异常

该零件在项目前期为其他客户选型开发，测试输入为常规高低温泄漏，测试结果OK，满足客户测试输入要求，其他测试项由客户内部搭载总成完成，目前为止未收到过失效反馈信息。

该项目在前期测试方面未收到温度85℃，湿度85%，1 000 h 老化测试要求（见图7）。

图7 老化测试

不良件O 环尺寸（双85 老化后），高度尺寸进行测量，要求2.75±0.12 mm。

影像测量，采用无接触式测量，取多点确定测量，实测2.613/2.615 mm，尺寸超出下限要求，老化后密封圈高度尺寸变小。

该产品为端面密封，若O-ring 高度尺寸低于设计下限会使产品的压缩量会变小，密封效果同步会降低，从图纸上得知，该产品使用材质为乙丙橡胶EPDM E6002AA。

对产品的压缩量进行计算，压缩量在25.86%～35.54%范围内均可达到密封效果，而失效件高度达到的压缩量（27.2%）在此范围内，不会出现泄露问题。

该产品为端面密封，端面间隙在0.3 的情况下进行计算压缩量，压缩量在14.45%～35.54%范围内均可达到密封效果，而失效件高度达到的压缩量下限（9.64%）低于此范围内，会出现泄露风险。

结论：压缩量在范围内可能会出现泄露问题。

2.3 密封圈位置

密封圈安装时若产品位置发生变化，致使密封应力不足，进而产生泄露风险。

通过对3pcs 不良品外观的查看，发现端面内侧有较明显压痕，经分析正常安装压痕应出现在端面，而不应出现在内侧或外侧，若压痕出现在外侧说明安装后产品位置出现倾斜，导致内侧面受力产生了压痕（见图8）。

图8 不良品图

结论：密封圈安装时若产品位置变化，存在失效风险。

2.4 对手件沟槽深度尺寸

槽深平均值合格，最大值2.05 mm 略有超差，但是压缩率经过计算，实际压缩率仍达到25.46%。考虑极限0.3 的平面度，理论压缩率仍达到14.5%（见图9）。

图9 沟槽深度尺寸

结论：沟槽尺寸符合压缩率设计范围要求。

3 根本原因

一是密封圈设计选型应用/老化异常。二是密封圈位置。

4 改进和预防措施

确认产品验证测试项目，安排测试验证（见图10）。

图10 测试验证

本产品增加凸点将凸点数量由4 个增加至8 个，可有效改进抗倾覆性能。同时更换材料为E7070AI，该款材料综合性能优于E6002AA（见图11）。

图11 不同材料测试对比

5 结束语

作者参加企业实践锻炼期间，参与了企业产品工艺改进，并成功地实现了产品质量升级。