橡胶模具设计与制造
绪论
一、 模具分类
按制品成型的方法和模具结构的不同可将模具分为两大类：
贯通式模具：如：冲裁模、拉拔模、挤压模、粉末冶金压模等。
型腔式模具：如：压弯模、压铸模、锻模、塑料注射模、橡胶模等。
下面介绍一下这几种模具：
冲压模具：将金属板材成形为制品的模具。成型方法：冲裁模、弯曲模、拉伸模、压缩模。
塑料模具：将各种塑料成形为制品的模具。成型方法：压制成型模、注射成型模、挤出成型模、吹塑成型模、真空成型模。
压铸模具：将液态金属在压力状态下成形为制品的金属模具。
成型方法：压力铸造成型，（低熔点合金：锌合金、铝、锡、铅等）
锻造模具：将金属棒材或块材在加压状态下成形为制品的模具。
成型方法：模锻成型
橡胶模具：将橡胶成形为制品的模具。（压力成形，注射成形）
粉末冶金模具：将金属粉末成形为制品的模具。（压力成型）
拉丝模具：将金属材料拉伸成为各种金属丝的模具。
无机材料成形模具：将玻璃、陶瓷等无机非金属材料成形为制品的模具。（玻璃模、陶瓷模）
铸造模：砂型模、石蜡模、金属型铸模等。
橡胶模具的概念：是指利用特定形状的型腔，成形具有一定形状和尺寸精度橡胶制品的工具。
模具成型方法的优点：模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本。因而，德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具视为“关键工业”
美国把模具称为“美国工业的基石”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”
二、 橡胶模具发展动态
1. 国内现状
我国橡胶模具的设计与加工都落后于其它模具行业，不能适应橡胶制品的生产与发展。
主要原因如下：
（1） 长期以来，国内多数相距企业和科研部门采用用户提供的模具来加工橡胶制品，并且多数用户单位通常不十分精通橡胶模具设计和模具使
用情况，因而模具质量低劣（一模一腔模具，普遍存在）造成产品质
量不稳定，质量降低。
（2） 橡胶生产企业及科研单位大都侧重于橡胶物理性能、新产品试制工作，而不太重视模具结构的开发和研究，同时缺乏橡胶模具研究人员
和加工手段，通常依靠外加工。
（3） 发展不平衡
长期以来，模具设计加工与使用不统一，使模具结构五花八门，标准
化较差，严重影响模具的通用性，降低了生产效率。
2. 国外现状
国外橡胶公司所属制品厂，都十分重视橡胶模具研究，均自行设计和制造部分或大部分模具（包括骨架、弹簧等配件），大大提高了生产效率。
随着橡胶制品品种的不断创新及产量的飞跃发展，对橡胶模具提出了越来越高的要求，促使橡胶模具生产不断向前发展。
橡胶模具设计和制造由经验设计阶段逐步向理论设计阶段发展，尤其向高效率、自动化、标准化、精密、高寿命方向发展。对制品成型过程中各个环节，进行定量分析和数值模拟，优化成型工艺，确定最佳模具设计参数。
近年来，国内外橡胶模具的发展特点：
① 专业化、系列化、标准化程度提高。
② 重视薄飞边或无飞边，新型和特殊模具结构的研究。
③ 机械化、自动化程度高，如模具与主机配合使用，自动推出、顶出机
构或采用压缩空气从模腔中吹出零件，操作方便，迅速。
④ 重视研究、试验、技术改造工作。
当今标准化的应用加快了橡胶、塑料模具生产的速度，而计算机辅助设计与辅助制造系统（即CAD/CAM系统）在国外橡塑工业中的应用更是模具生产中的一项革命性措施，也是模具发展的一个重要里程碑，它的出现从根本上改变了模具生产的面貌，其技术的经济效益是十分巨大的，不仅使模具的生产效率提高几倍甚至几十倍，更重要的是可以保证模具质量水平的提高。
CAD是在人的参与下，以计算机为中心的一整套系统对产品自动进行最优化设计，其中包括资料检索、计算、确定形状，自动制图和输出数控加工程序。CAM也是在人的参与下，用计算机对产品的制造进行监督、控制和管理。CAM的输入信息直接来自CAD的输出信息，二者紧密配合。总的来说，CAD/CAM就是计算机控制的自动化信息流从产品的最初构思、设计直至最终制造、装配、检验、管理进行控制的集成系统。
据美国数控协会声称其Compu Tool 从设计到加工完毕所需的时间减少90％。可见其明显的经济效益。但由于投资巨大，目前国外大公司在产品开发时，已大多采用CAD/CAM技术。目前，我国也开展了这方面的研究和应用工作。
非线性有限元数值模拟技术在模具开发设计广泛应用，对传统的模具开发过程的变革产生了深远的影响，美国的模具行业采用了数值模拟技术，模具开发的周期平均缩短了30-40%, 开发成本平均降低了30-40%。目前美国的三大汽车公司已经将数值模拟技术作为模具开发过程中不可缺少的环节。
除简易模具外，一般模具的制造费用是十分昂贵的。一副优良的注射模具可生产制品百万件以上，压制模具约能生产25万件。
第一章 橡胶模具设计概述
一、橡胶的特性及用途
橡胶工业在国民经济中占有及其重要的地位，发挥着十分重要的作用。在工程应用中，材料大致可分为两大类：一类是结构材料（主要用其强度、弹性等力学性能），另一类是功能材料（主要用其声、光、电、磁等功能）。橡胶既是重要的结构材料，又具有一定的功能，因而是一种非常重要的工程材料。
橡胶具有独特的高弹性，优异的抗疲劳强度，极好的电绝缘性能，良好的耐
磨耗性和耐热性；还有良好的防振性、不透水性、不透气性和化学稳定性等，因而应用范围十分广泛。
二、橡胶的形态与分类
一般橡胶原材料的形态，无论NR还是SR，都呈板块状软固体形态。
橡胶的种类：
按来源分
按用途分按物理状态分
按形态分N R
S R
通用橡胶
橡胶的分类
特种橡胶专用橡胶
生橡胶熟橡胶硬橡胶
混炼胶
再生胶
板块固态橡胶粉末橡胶液体橡胶热塑性橡胶
三、 常用橡胶的性能与用途
橡胶种类主要性能缺点用途
天然橡胶(NR) 有很好的耐磨性、
弹性和力学性能，
滞后损失小。在空气中易老化，
遇热变粘，易溶于
汽油和某些非极性
溶剂、耐油性差。
用于生产轮胎、胶
管（带）、胶鞋、
日用品、体育用品
等。
丁腈橡胶(NBR) 国产NBR中含丙烯腈的质量分数在18％～48％。分三级：丁腈-40，丁腈-30，丁腈-20。极性很强，有良好
的耐油和耐非极性
溶剂。丙烯腈含量
越高，耐油、耐热
性能越好，但耐低
温性差。
耐低温性和耐臭氧
差。
用于制造各种耐
油制品，丁腈-40
用于直接与油类
接触及耐油性能
要求较高的制品
（油封），丁腈-30
用于普通耐油制
品（油箱、印刷胶
辊、耐油胶管）丁
腈-20用于耐油性
较低的制品。
丁基橡胶（IIR）气密性优良，是所
有橡胶中最好的，
化学稳定性好，耐
热、耐臭氧不易老
化、耐强酸、碱腐
蚀。加工温度要求高，
硫化速度慢，粘着
性和耐油性差，永
久变形大，滞后损
失大，弹性小。
用于生产内胎、硫
化胶囊、电缆。化
工容器衬里，耐
热、耐水的密封垫
片等。
聚氨酯(PU) 具有优良的耐磨
性、强力和弹性，
并具有良好的耐
油、耐低温及耐臭
氧老化性。易水解。耐水性、
耐热性差，生热大。
用于生产各种密
封件（油封），胶
辊、胶带、胶鞋、
实心轮胎。
硅橡胶(SI) 具有耐热、耐寒、
耐臭氧、耐大气老
化及良好的电绝缘
性，并且无任何毒
性。扯断强度、扯断伸
长率小、压缩变形
大、不耐强酸、强
碱，但价格昂贵。
耐高、低温橡胶制
品如垫圈、衬垫。
密封件、耐高温电
缆，也可用于食
品、医疗行业的制
品。
氟橡胶(FPM) 具有良好的耐高
温、耐油、耐强酸
和强氧化剂，耐各
种溶剂，并具有良
好的物理机械性
能。自粘性差，加工工
艺性不好，耐寒性
差。
用于石油、化工、
航天、火箭、导弹
等领域（最初是作
为喷气式飞机所
用的耐高温橡胶
而研制的，使用温
度-30℃～250℃。
四、 橡胶模制品
通常是指胶料在其模具型腔中成型并硫化所得到的制品。
橡胶模制品是橡胶制品中品种最多，应用最广的一类特殊制品。
其特点是：制造容易、外形准确、尺寸精度高、表面光洁、质地致密、工艺简单、易于机械化和半自动化生产，生产效率高，成本低。
在橡胶模制品零件的生产中，最广泛的生产工艺是模压成型方法和注射成型方法。
模压成型法：是将胶料或预成型半成品直接装入模具型腔，然后上机进行压制，同时加热硫化，从而得到制品零件的工艺方法。
生产流程：胶料→剪切称量或其它预成型→装入模具型腔→加压、硫化→启模取件→修除飞边→成品质量检查。
注射成型法：是将胶料通过橡胶注射机直接注入模具型腔而硫化，从而得到制品零件的工艺方法。
生产流程：胶料预热塑化→注射入模→硫化→启模取件→修除飞边→成品质量检查。
五、 橡胶模具的分类
1.橡胶模具的用途与结构
用途：用于成型橡胶制品的工具。
结构：由成型件和结构件组成。
成型件是指与胶料直接接触成型的零件。如上下模、中模、型芯、镶块等。
结构件是指成型件以外用于组合模具，实现相互配合或自动开启、闭合所需的各种零件。如：定位销、导向柱、顶出装置等。在模具中起安装、定位、导向、装配等作用的零件。
2.橡胶模具的分类
主要由压模、压铸模、注射模和压出成型模具四种。
(1) 压模（压制成型模具）
是指将一定形状的胶料，经称量加入敞开的型腔内，用压机闭模加压，然后胶料在受热受压条件下呈现塑性流动充满整个模腔，经过一定时间后完成硫化，再脱模和清除飞边得到所需制品的方法。
特点：结构简单，通用性强，适用面广，操作方便。
如：平板硫化机上用的模具（该类模具在生产中占较大的比例）
(2) 压铸模
是指将塑炼过的胶料装入模具专用或通用外加料室中，通过规定的液压机压力，再将胶料由模具的浇注系统挤入预先闭合好的模具型腔内，保持规定的硫化温度及时间以成型制品的方法。
特点：型腔先闭合，再注入胶料，胶边少，制品致密性好，质量高，但压铸模造价稍高，操作劳动强度大。
适用于一些形状较复杂、细长、薄壁、多嵌件、以及直接装胶有困难的制品。
(3) 注射模
是指注射机上（注压机）专用的模具。
利用注射机的压力，将胶料直接由机筒注入模腔，完成成型并进行硫化的生产方法。
特点：先闭模，再注胶，胶边少，质量高，且生产和自动化程度高，但造价高，结构上比压铸模复杂。
适于大型成批生产的厚、薄壁以及几何形状复杂的制品。
(4) 压出成型模具（挤出口型模）
通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和机筒之间受到强大的挤压力并不断向前移送，
通过机头上的口型模而挤出各种截面形状的橡胶半成品。
特点：成本低、效率高，制品致密性好。
六、 橡胶制品成型及其加工方法
按工艺过程和使用设备的差异，可分为两大类：模压法（平板硫化机）和注射法（注射机）
①生产工艺（见前述）
②生产所需设备及工艺条件
模压法常采用单层或多层平板硫化机，硫化时，常采用0.4～0.5Mpa蒸汽压力，硫化温度为143℃～151℃±2℃。平板硫化机的工作压力控制在12～15Mpa，一般橡胶模压制品硫化时，需要的单位压力为25～35kgf/cm2.
注射法采用立试或卧式螺杆（柱塞）式注射机，注射机工作压力为100～140Mpa，硫化温度为140～185℃，硫化时间短多为1～5min。
③橡胶制品的半成品形状与成形
半成品胶料经过炼胶机加工，胶料被压成一定厚度和宽度的胶片，然后采用各种不同的方法，按模具结构、型腔大小、预制一个形状类似的半成品胶料。
具体方法有：人工剪切成形，切胶机切条，挤出机挤出预成形或采用精密预成形机。
称量：加入型腔中的半成品胶料重量应为制品重量加上5％～10％的飞边流失。半成品重量不宜过多，否则会使硫化时形成大量的外溢飞边，造成胶料浪费，外观质量差，，启模困难。
半成品胶料也不宜过少，否则会使制品缺胶而有缺陷，微孔而报废。
④橡胶模制品成型过程
首先，对新模具按产品图样要求试压1-2模，并检查模具结构，操作性能，按产品图纸核对试压样品的外形尺寸（核样），合格后投入正常生产。
压制成型过程的步骤：
1) 将模具置于平板硫化机中，预热10～20min至硫化温度。
2) 将预热后的模具从平板硫化机中拉出（手工）或推出（机械）到工作台上，
打开模板，把已称量过的胶料填入模腔中，而后将模板闭合，置于平板硫化机中。
3) 启泵，将平板硫化机的平板升起，在高压下锁紧模具，进行硫化。
一般启泵时，先用低压泵（<10Mpa）阀门将平板快速升起，当升至上下平板接触模具中凸起的半成品胶料时，速度放慢并将胶料缓慢压入型腔，在这一过程中，对准上下模定位导下销、型芯、镶块，使其正确无误合模，而后关闭低压泵，开启高压泵，将模具紧紧锁住。
4) 在规定的压力、温度下，在规定的硫化时间内，使制品达到正硫化点，降泵
放下锁紧的平板，将模具从平板硫化机中拉出，置于工作台上。
5) 用专用工具或脱模机构顶出或手工撬开模具，并趁模具温度较高时，尽快取
出橡胶制品，防止模具冷却而使制品受冷收缩，影响制品取出和下一模硫化时间。
七、橡胶制品的工艺性
1.橡胶制品的形状力求简单。为了减少制品的内应力和收缩变形，橡胶制品的壁
厚应尽量设计成等厚或厚度相差不大，不同厚度的变化应缓和过渡。
2.为避免制品在受负荷后产生应力集中，以及改善胶料在模具中的流动，制品的
内圆角半径应不小于1毫米，外圆角半径应不小于2毫米。但有时考虑模具分型面的需要，也可以为尖角。
3.模压制品不宜制出小直径的孔，一般孔的直径大于深度的1/2～1/5为宜。
4.当橡胶制品有适当的凹凸部分时，由于橡胶制品有弹性，压制后脱模和抽芯均
较方便，一般无需脱模和抽芯装置。
5.橡胶-金属嵌件由于二者的膨胀系数不同，常会因收缩不一致而产生内应力，使
金属嵌件变形，因此在设计金属嵌件时，其厚度应适当增加。一般平板金属嵌件的厚度不小于1毫米，而空心嵌件的壁厚不应小于1.2毫米。嵌件与成型模具有关的表面，应适当考虑间隙配合，一般为H8,H9/f9或H8,H9/b11(c10-11),以避免嵌件放不进型腔以及嵌件与模具被压损现象发生。
6. 模压硬橡胶制品时，为便于脱模，应考虑脱模斜度。
一般软橡胶由于具有弹性，不必考虑脱模斜度。
7.橡胶制品的粗糙度应由模具来保证。
第二章 橡胶压制成型模具
第一节 压制成型模具
一、 压制成型模具概念
是指将具有一定可塑性的胶料，经预制成简单的形状后填入模具型腔，经加压、加热硫化后，即可获得所需形状制品的一种模具。
二、 压制成型模具设计原则
1) 掌握和了解橡胶制品选用的橡胶材料（牌号）、硬度和收缩率。
2) 模具结构合理，定位可靠，操作方便，易于清洗和制品修边。
3) 模具结构中开设模腔数量应适当，便于机加工和使用。
4) 在保证足够强度和刚度下，力求减轻模具。
5) 模具设计应符合系列化、标准化、能通用。
三、 压制成型模具的结构种类及主要用途
按结构、形状分类如下：
1) 开放式
开放模具利用上下模最终吻合时的压力压制制品，多余胶料从分型面外溢，制品有水平方向飞边。
特点：易于型腔内气体的排除，结构简单。成本低，操作方便，但胶料流失量大（10％～15％）。
适于形状简单，胶料硬度较低，并具有较好流动性胶料的橡胶制品。
2) 封闭式
该模具型腔上端有一定高度的镶嵌结构，压制过程胶料不易外溢而充分地充满型腔，制品致密性好，胶料流失量小于2％。
适于夹布、夹其它织物的制品以及硬度较高，流动性差的制品。
特点：上下模板在模具型腔的延长部位直接进行导向和定位。
缺点：排气性较差，模具加工精度比开放式的要高，启模困难，一般应设计制作与模具配套使用的卸模架。
3) 半封闭式
从结构上讲，它兼有开放式和封闭式压模的优点。
适于上下模带有型腔，制品同轴度要求较高的单腔模具，也适于内夹织物的制品零件的模压生产。
特点：排气性能较好，制品的致密度也较高，胶料流失小，启模取件较方便。
目前，很多工厂仍多用敞开式和半封闭式橡胶模具。
4) 铰链式（合页式）
适于制品件较小或模具中的镶块或镶片暴露在凸模上，操作时容易碰伤的场合。
5) 外箍压紧式
适于夹布胶带、夹锦纶、涤纶丝三角带，凭胶带等夹织物制品。
第二节 压制模具与压机的关系
一、 国产橡胶平板硫化机的主要技术特征
平板硫化即主要有柱式和框式两种。
加热方式有蒸汽加热和电加热两种。
平板上下移动的动力来源于液压站（液压介质为液压油或水）
液压供给分高、低压力泵，低压为0.5Mpa~1Mpa,用于快速升起，缓慢合模，高压为10～15Mpa，用于压（锁）紧模具。
橡胶平板硫化机的吨位有250KN，450KN，1000KN，1400KN，1600KN,2000KN,2500KN。
第三节 橡胶压制成型模具的设计
一、 模具结构设计内容
压制成型模具设计的主要内容：
(1) 模具结构的选择
(2) 分型面的选择
(3) 型腔尺寸的确定
(4) 镶块及型芯安装方法的确定
(5) 其它尺寸的确定
二、分型面的选择
一般模具由两块或两块以上的模板组合而成。
根据模压制品的几何形状和质量要求，在模具结构上确定一个或几个分合面和机械加工面的分离面，称为分型面（合模面）。
分型面的形状
平面
斜面
阶梯面曲面
为保证制品质量及结构合理的模具，选择分型面应遵循以下原则：
1. 保证制品顺利取出与脱模，有利于Fig2-16型腔中气体的排除。
2. 模具的分型面应尽量避开制品的工作面。
一般制品的工作表面有较高的光滑精度（较低的表面粗糙度）
3. 同一类型制品不同分型面的选择。
4. 分型面应选择制品的边角和圆弧突出点的面上，有利于飞边的修除。
5. 夹布、夹织物制品的分型面选择。
既要考虑胶料与夹布织物的安放与填充，又要考虑胶料与织物的压紧和压实。常用镶嵌深度一般为H=3～6mm。
6. 橡胶制品中各类套管、防尘罩、橡胶轴承分型面的选择。
7. 保证制品精度，对同轴度要求高的制品的外形或内孔，应尽可能设在同
一块模板上，否则由于模板间配合精度不够，定位偏差将影响制品的同轴度。
常用O形圈的分型一般可分为180°与45°分型两种，另外还有90°分型。180°分型面一般适于固定（静态）密封使用场合；45°分型一般用于往复直线、旋转运动的动态密封场合。
O形密封圈的90°分型结构有以下优点：
1) 将制品零件的飞边移到90°方向上，使其远离工作面，只有在上下模分
型面上给制品留下了两处半圆形的小飞边。从理论上讲，在制品的工作表面上只有两个点有飞边残留，这就提高来制品的密封性能。
2) 对内径从40-65mm左右的O形圈来说，可以使模具的工作投影面积大为
缩小，便于采用一模多腔，提高生产效率。
3) 90°分型的模具结构简单，易于制造，操作方便，适于中等规格尺寸O
形圈的大批量模压生产。
分型面的结构形式是多种多样的，是由橡胶制品的形体结构特点决定的。
常见的分型面有水平分型面、垂直分型面、阶梯分型面、斜分型面以及复合分型面等。
练习：判断正误，画出正确的图。
三、分型面与镶块的关系
对几何形状比较复杂的橡胶制品，为便于脱模，操作方便，便于模具的机械加工，一般多采用镶块结构，但在模具设计时镶块采用越少越好。
模具中镶块分为固定配合与活动配合。典型结构有：
1. 两瓣模（二哈夫）薄片镶块
2. 嵌条制品的镶块
3. 瓶状制品的带堵头式镶块（采用充气或水压脱模法）
4. 异形胶管制品的上下两瓣模镶块
镶块随着制品长度的变化，模具分型面也随着变化。Fig2-40~2-42。
四．模具的定位
模具型腔一般由多块模板组合而成的。要确保制品在型腔中获得准确的形状与位置，必须采用不同方式的定位，否则难以压出尺寸准确的制品。
模具定位的结构形式：
1. 圆柱面定位
特点：结构简单，通用性强，加工方便，定位可靠。
但应注意定位配合长度，即定位一定要与制品高度相适应，否则易压坏模具。Fig2-43.
圆柱面定位又分为双向加强定位和单向定位结构两种。
双向加强定位结构适于长壁、套管之类的制品。模具采用盲孔双向定位结构，加料方便，定位性能好，制品壁厚均匀，型芯不易歪斜的特点。Fig2-44。
单向定位（带定向螺钉）结构。Fig2-45。
2. 圆锥面与斜面定位
特点：模具在工作时，相关构件能自动导向并定位，易于启模，配合面不易磨损和拉毛，模具使用寿命长，但该结构的锥面部分的锥度配合要求比较严格，加工制作要求较高。
圆锥面与斜面定位角度采用6°～15°（单向）；较多采用10°斜面，配合定位高度为6～10mm。
3. 分型面定位
特点：分型面是型腔的一部分，加工制造要求较严格。P42:Fig2-19
4. 导柱、导套定位
适于多型腔模具定位以及定向定位。典型结构是三孔导销（柱）即丁字形排列，也可采用一大一小导销，对角排列。
导柱（导销）有直销和锥销两种。外径系列根据模具大小不同常采用6，8，12，16mm；长度系列：24，28，34，44，48或比模具闭合后尺寸短1～2mm为宜。对带有型芯并有定位作用的模具，一般采用导销即可，尽量避免采用导套。
对于上下模板均带有型腔或带有型芯较多，而本身不起定位作用的模具，需设计导套结构。Fig2-50。其目的是提高合模时定位准确性和延长使用寿命，便于维
修。
导柱大小数量及布置
一幅模具导柱数量一般为2～4个
5. 镶块与挡板定位
镶块与V形挡板定位，适用于压制异形胶管、护套以及空芯嵌条等。卧式模具，它既能解决模具加工困难，又能拉紧型芯。Fig2-53。
6. 哈夫定位机构
哈夫定位机构就是两半块定位机构，其结构形式简单，加工制作比较困难，但它却给模具整体的制造和操作带来了很大的方便。适于胶辊、胶套（管）的生产。
7. 螺钉定位
螺钉定位既可调节、紧固定位作用，又可起拉紧、定位作用。
结构形式：
1) 螺钉调节高度定位
带有金属嵌件活门的制品，由于嵌件尺寸误差不相一致，如嵌件为上偏差，导致压胶时嵌件高度变形；如嵌件我下偏差则造成制品缺胶或出现微孔不致密，若增加胶料，则制品飞边增厚，用螺钉调节嵌件高度，可以避免压胶时所造成的变形或缺胶，飞边增厚的现象。Fig2-54。
2) 骑缝螺钉定位
一般带方形或异形的型芯要求定向定位时，可采用骑缝螺钉或骑缝圆柱销定位。Fig2-55。
橡胶模具设计 凌毅 安徽中鼎密封件股份有限公司 内容提要：橡胶作为一种高分子材料，在现实生活中的应用越来越广泛，橡胶制品的好坏直接影响其使用性能。生胶-塑炼-混炼-成型-硫化-修整（检验）是生产橡胶制品的必要工序，其中硫化是关键工序，对橡胶制品的质量起决定作用。因此，作为橡胶硫化用模具就显得尤为重要，模具的好坏直接影响橡胶制品的质量、成本、能耗等。 关键词：橡胶模具设计概述 橡胶模具的设计是一项系统工程，涉及橡胶加工工艺学、金属材料加工工艺学、材料力学、计算机软件工程等学科。本人初涉模具设计，就橡胶模具的设计谈一些自己肤浅的看法。 橡胶模具设计的基本工作流程：客户图纸评审阶段产品材料评审阶段计算成本确定模具结构利用电脑软件如AutoCAD或Pro/E出图校对试模修改总结。下面我就每一阶段的工作做一个简要的阐述。 客户图纸评审：根据客户提供的图纸，认真吃透、消化顾客对产品的要求，明确产品的使用条件，确定产品工作面、关键尺寸、尺寸公差等。这一阶段的工作非常重要，因为即使你模具设计得非常好，但是生产出来的产品不符合客户的要求也是枉然，有必要的话还需与客户沟通。这一阶段所得到的信息是我们进行模具结构设计的依据。 产品材料评审：依据材料工程师确定的胶料，掌握该胶料的相关性
能，最主要的是硫化速度、焦烧时间、流动性、硬度、胶料收缩率等，该工作阶段获取的信息是确定模穴数、模腔尺寸等的依据。 成本计算：包括胶料的价格、模具费用等相关费用，初步估算产品的单位成本以确定该产品是否宜于开发。 模具结构设计：根据前三个阶段所得到的基本信息，初步确定模具结构，该阶段为重要阶段，是信息的输出阶段，也是设计人员具体水平体现的阶段，这一阶段的工作较多，主要包括以下几方面内容： 1.分型面的选择：依据产品结构，选择分型面。 分型面的选择应考虑：a）保证制品易取出；b）排气方便；c)避免锐角；d）避开制品工作面；e）保证制品精度；f）便于装填胶料，模具易于装拆；g）加工的难易程度等因素，同时进行综合分析，选择最优方案。2.分型面选择好以后，依据硫化机的类型，制品厚度等确定模具层数、高度及其材料。 3.依据硫化条件、压机类型、生产效率、模具材料的强度确定模穴数。 4.导向定位装置的采用。对于那些采用活动模芯的模具应考虑定位。 5.根据胶料收缩率确定模具型腔的基本尺寸，一般高度方向由于飞边的影响，收缩率可放小一点。 6.余料槽的开设。 出图：经过以上步骤后，可以将模具在大脑中形成的初步设想通过AutoCAD或Pro/E等软件绘出来。注意图纸须符合国家标准要求。 校对:对图纸进行校对，可由别人或自己进行。校对顺序依次进行，先粗略看一下整个幅面是否符合国标要求，尺寸是否齐全，公差配合是
橡胶硫化模具结构的改造 摘要：按原硫化模具结构方式设计成的传统形状，能适应常规橡胶材料硫化。如果特殊橡胶材料的硫化模具其总体结构应根据特殊橡胶材料的特性而改变，那么改造后的橡胶硫化模具的总成本就显著下降，就能取得明显的经济效益。 关键词：硫化模具结构改造橡胶材料产品废品率 前言 广州市番禺区长功汽车环形制动器有限公司生产的汽车用双面环形制动器是一种由专利技术成功转化而成的产品，该产品经中国科学技术信息研究所重庆分所查新中心查新确定，在技术上处于国际先进水平，经专家评审被认定为1997年度国家级新产品，产品编号：974400R026，双面环形制动器是一种全新概念的制动器，其外貌如图—，结构装配示意图如图二， 图一图二
图三 工作原理示意图如图三。 从图一示可知，双面环型制动器总成结构分为两大部份组成；第一部份为双面制动鼓，第二部份为制动器的分组成。从图二示可知，环型制动器主要由构件1（底架），2（气囊），3（外制动块），4（回位弹簧），5（内制动块）和6（固定件）组成。从图三示可知，环 形制动器的工作原理是：数量分别为16块的内制动快（4）和20块的外制动块（2）分别组成环形状，且各自与内外制动鼓全周面接触。制动时，压缩空气通过气管进入气囊（7）内，气囊发生膨胀。它推动紧贴其外圆柱面上的外制动块（2）和内圆柱面上的内制动块（4）分别作径向移动。移动结果是内外制动块分别紧压在双面制动鼓的内制动面（5）和外制动面（1）上，产生了摩擦制动力矩，其摩擦制动力矩通过立柱构件（3）经制动器安装板再传递到车桥上实现制动。解除制动时，压缩空气通过气管从气囊（7）排放到大气中，内外制动块在回位弹簧（6）作用下脱离制动鼓工作表面，制动解除。气囊构件外形如图四A 所示。（气囊零件图见图四B ）气囊的质量和寿命对环形制动器整体质量和寿命起到关键作用，而且气囊生产成本占汽车环形制动器总成本的25％，因此如何降低气囊生产成本和保证 图四 A
硅胶制品模具工艺流程 在硅胶制品的生产过程中，硅胶模具的加工是一道很重要的工艺，因为硅胶模具的好坏直接影响到硅胶制品的质量，比如硅胶制品的尺寸、不良问题等等，那么在硅胶制品厂硅胶制品模具的工艺流程及性能要求是怎么样呢？ 首先硅胶制品模具在选材方面是相当重要的，因为要考虑到经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，要选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。 在保证模具的制造质量的情况下，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。 一般来说硅胶制品模具满足工艺性能要求模具的制造要经过几道工序 1.锻造 2.切削加工 3.热处理 下面是硅胶制品模具的工艺性能要求：
1.工艺性球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。 2.切削加工性切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。 3.淬透性淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。 4.淬火变形开裂倾向常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。 5.可磨削性砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。 6.可锻性具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。 7.氧化、脱碳敏感性高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。 8.橡胶制品的淬硬性淬火后具有均匀而高的表面硬度。 总结： 硅胶制品模具工艺对硅胶制品厂相当重要，因为在节省材料成本的前提下，好的硅胶制品模具能够生产出高质
A冷冲压模具设计实例 工件名称：手柄 工件简图： 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为
都说术业有专攻，各行各业都有自己的一个考核标准，一套橡胶模具从研究开发到完全生产制造出来是非常有讲究的，不仅要拥有多年从事研究开发经验的技术工程团队，在橡胶制造的细节上，也是一点也马虎不得的。 一套模具的造价相对来说还是比较昂贵的，少则几万块，多则几百万。无论是对于模具的制造方还是模具的验收方来说，保证模具制作过程的高标准，需要在模具的设计阶段做到深思熟虑，考虑得面面俱到。 如果是不专业的厂家定制的模具，在模具设计上就会有缺陷，不仅严重影响到注塑生产的连续性和稳定性，也会影响生产效率，并且在注塑过程当中容易产生不稳定的情况，生产出来的产品不良率也会变高，不专业的厂家还容易因为不了解商家定制模具结构的需求，容易造成料耗高和人工浪费的情况专业的模具制造厂家从模具设计、模具制造、橡塑产品材料开发，半成品、成品、印刷、包装的完整生产线，采用符合ROHS标准的日本、德国、美国、台湾及国内各种性能高的硅胶、橡胶、塑胶、五金原料。拥有全面的橡塑模具和橡塑产品的生产设备和检测试验设备，能够满足各种注塑件加工需求。 深圳佳诺佳精密科技有限公司一直致力于模具和中高端橡塑制品的研究和开发工作。拥有成套的橡塑模具及生产设备和检测试验设备。团队有多名从事模具设计、橡塑配方、及超过20年以上相关经验的工程技术和管理人员。公司从模具设计、模具制造、橡塑产品材料开发，半成品、成品、印刷、包装的完整生产线。从胶料引进到多样化产品的出厂，每一个生产过程都得到严密的控制，成熟的生产设备，现代的生产管理是品质产品的保障。引进橡塑模具和橡塑产品的专业生产设备和检测试验设备，不断改进生产工艺，为业内提供更好的塑胶配件，是我们共同的理想，也是我们砥砺前行的伟大使命！
硅胶模具的制作流程及常见问题
硅胶模具的制作流程及常见问题制作流程 开模形式的选择和模线的选择非常重要，一是为了取模方便，二是模线应选在不影响产品的整体效果，三是不影响产品质量，比如水景系列产品的模线位置太高，封模线时要的料多，产品开裂就容易出现；四是减少流程操作工序，比如开一半模。 为防止硅胶四处流动把模种用木方或木板固定在一个规则范围中，开片模时用木板和油泥隔开先开的那一部分，要求油泥与模种间没有缝隙，油泥表面光滑平整。 在上述工作准备完以后，接着在石膏模或模种上涂上凡士林或喷上脱模剂，光滑产品要求用干净的纯棉布沾上凡士林均匀地涂在模种上，保持30分钟使模种充分吸收凡士林，再用干净的纯棉布把模种表面擦干净，要求表面光亮；而有肌理的产品只要均匀地涂上凡士林就可以了按配方将硅胶调好。硅胶调配时应按不规则方向进行搅拌，使固化剂和硅胶充分混匀，尽量减少空气混入胶内，光滑产品最好在涂第一层胶时抽一次真空，真空度要求-0.1Mpa时保持7-8秒钟。 硅胶配好后应及时制模。将胶液用滴流的方式倒在模种的最高部位，让其自然流淌，流不到位的地方用油画笔刷到位，如果是片模硅胶不但充满整个产品而且胶泥上也要刷均匀。每一个产品至少刷三层硅胶每一层硅胶的厚度为1mm，在刷硅胶的过程中，要求每一层固化后才能刷另外一层，在刷第三层时要在第二层上面加一层纱布来增加硅胶的强度。整个模具硅胶部分根据产品的大小不同的要求厚度控制在3-4mm，宽度不大于产品宽度60mm。硅胶开始凝固时间为20分钟。 1、将母模洗净晾干，作光滑处理（可打一层脱模蜡或涂刷一遍脱模剂） 2、将500-1000克模具硅橡胶(模具硅胶、模具胶、硅橡胶、硅胶)盛如塑胶盆备用； 3、将硬化剂按重量比（一般是1.5-2.5%）称量后加入容器中进行混合，充分搅拌均匀；
硅橡胶模具的现状及前景 许文凯1143041173 硅橡胶(港台地区称为砂胶)是一种用途十分广泛的模具专用材料。硅橡胶具有其他任何一种模具材料不能比拟的优良性能和广泛用途( 1) 硅橡胶具有良好的仿真性、强度和极低的收缩率。( 2) 模具制作方法简单易行, 可以在常温下固化。硅橡胶模具具有很好的弹性, 对凸凹部分浇注成型后, 也可直接取出。( 3) 硅橡胶模具能经受重复使用, 保持制件原型, 可小批量生产产品, 模具修改也很方便。( 4) 模具中还可以加入金属镶件等零件, 制件成品还可以进行电镀和喷漆处理。 （5）不用任何脱模剂(聚醋树脂类制品可上千次顺利制模);4耐高温及各类酸、碱物质。因此,硅橡胶在装饰建材、工艺美术、精密铸造，玻璃钢行业、石膏水泥制品以及水暖密封、聚氨脂硬发泡装饰品等凡需使用模具的行业都可以用硅橡胶制作模具。硅橡胶模具的特点 目前,制模用的硅橡胶是双组分的液体硅橡胶,分为缩合型和加成型两类.缩合型模具硅橡胶的主要组分包括:端基和部分侧基为羟基的聚硅氧烷(生胶) 、填料、交联剂和硫化促进剂. 加成型模具硅橡胶的主要组分包括:端基和部分侧基为乙烯基的聚硅氧烷(生胶) 、含氢硅油(交联剂) 、铂触媒(催化剂) 、白炭黑(填料) .目前,这两种模具硅橡胶材料已在国内外许多行业获得了广泛应用. 一般来说,缩合型模具硅橡胶的撕裂强度较低,在模具制造与使用过程中易被撕破,因此很难适用于花纹深且形状复杂的模具. 在用缩合型模具胶制造厚模具的过程中,由于缩合交联过程中产生的乙醇等低分子物质难于完全排出,致使模具在受热时硅橡胶降解老化而显著影响其使用寿命;同时由于乙醇等低分子物质的排出致使硫化胶的体积收缩. 因此,缩合型模具硅橡胶大多用作塑料与人造革生产中的高频压花模具或用于一些尺寸要求不精密的工艺品制造[8～12].由于采用加成硫化体系,加成型模具硅橡胶在硫化时不产生低分子化合物,因而具有极低的线收缩率,胶料可以深部固化,而且物理性能、力学性能和耐热老化性能优异,成为了模具胶中正在大力发展的品种. 加成型模具硅橡胶适用于制造精密模具和铸造模具,而且模具制造工艺简单,不损伤原型,仿真性好[8～12]. 缩合型与加成型模具硅橡胶的具体比较列于表
液态硅橡胶模具设计要点 摘要该文介绍了液态硅橡胶模具设计的若干要点，旨在提高液态硅橡胶制品的质量和产量，使加工者获益匪浅。 关键词：LSR；固化；充模；注压 热固性液态硅橡胶(LSR)注压模具的结构，总的来说跟热塑性胶料所用的模具结构相似，但也有不少显著差别。例如，LSR胶料一般粘度较低，因而充模时间很短，即使在很低的注射压力下也是如此。为了避免空气滞留，在模具中设置良好的排气装置是至关重要的。 另外，LSR胶料在模具内不会像热塑性胶料那样收缩，它们往往遇热膨胀，遇冷轻微收缩。因而，其制品并不总是如所期望的那样留在模具的凸面上，而是滞留在表面积较大的模腔内。 1 收缩率 虽然LSR并不会在模内收缩，但它们在脱模和冷却后，常常会收缩2.5%-3%。至于究竟收缩多少，在一定程度上取决于该胶料的配方。不过，从模具角度考虑，收缩率可能受到几种因素的影响，其中包括模具的温度、胶料脱模时的温度，以及模腔内的压力和胶料随后的压缩情况。 注射点的位置也值得斟酌，因为胶料流动方向的收缩率通常比与胶料垂直流动方向的收缩率大一些。制品的外形尺寸对其收缩率也有影响，较厚的制品的收缩率一般要比较薄者小。如果需进行二次硫化，则可能再额外地收缩0.5%-0.7%。 2 分型线 确定分型线的位置是设计硅橡胶注压模具的前几个步骤之一。排气主要是通过位于分型线上的槽沟来实现的，这样的槽沟必经处在注压胶料最后到达的区域内。这样有助于避免内部产生气泡和降低胶接处的强度损失。 由于LSR粘度较低，分型线必须精确，以免造成溢胶。即便如此在定型的制品上还常能看见分型线。脱模受制品的几何尺寸和分型面位置的影响。将制品设计成稍有倒角，有助于保证制品对所需的另一半模腔有一致的亲合力。 3 排气 随着LSR的注入，滞留在模腔内的空气在模具闭合时被压缩，然后随着充模过程而通过通气槽沟被排出。空气如果不能完全排出，就会滞留在胶料内(这样往往会造成制品部分露出白边)。通气槽沟一般宽度为lmm-3mm，深度为0.004mm-0.005mm。 在模具内抽真空可创造最佳的排气效果。这是通过在分型线上设计一个垫圈，并用真空泵迅速将所有的模腔抽成真空来实现的。一旦真空达到额定的程度，模具即完全闭合，开始注压。
RTV-2模具硅橡胶应用技术方案： 1、硅胶与固化剂搅拌均匀.模具硅胶外观是流动的液体，A组份是硅胶，B组份是固化剂。例：取100克硅胶，加入2克固化剂（注：硅胶与固化剂一定要搅拌均匀，如果没有搅拌均匀，模具会出现一块已经固化，一块没有固化，硅胶会出现干燥固化不均匀的状况就会影响硅胶模具的使用寿命及翻模次数，甚至造成模具报废状况。 2、抽真空排气泡处理：硅胶与固化剂搅拌均匀后，进行抽真空排气泡环节，抽真空的时间不宜太久，正常情况下，不要超过十分钟，抽真空时间太久，硅胶马上固化，产生了交联反映，使硅胶变成一块一块的，无法进行涂刷或灌注，这样就浪费了硅胶，只能把硅胶倒入垃圾桶，重新再取硅胶来做。 3、涂刷或操作过程：把抽空排过气泡的硅胶，以涂刷或灌注的方式。倒在产品上面（注：在倒硅胶之前要复制的产品或模型一定要打脱模剂或隔离剂）。然后再把硅胶涂刷在产品上面，涂刷一定要均匀，30分钟后粘贴一层纱布纤纬布来增加硅胶的强度和拉力。然后再涂刷一层硅胶，再粘贴一层纱布纤纬布，这样两次之后就可以了。只有这样做，开出来的硅胶模具使用寿命及翻模次数相对要提高很多，可以节省成本，提高效率。 4、外模的制作：一般采用的方法和材料是将模具四周，用胶板或木板围起来，一采用石膏将模柜灌满就可以了，另一种采用树脂涂刷的方式，涂刷一层树脂就粘贴一层玻纤布，再涂刷再粘贴，反复两三层就可以完成模具外模了。 5、灌模或灌注模的操作方法：灌模或灌注模，是用于比较光滑或简单的产品，没有模线省工省时，就是将你要复制的产品或模型，用胶板或玻璃板围起来，将抽过真空的硅胶直接倒入产品上面，待硅胶干燥成型后，取出产品，模具就成型了（注：灌注模一般采用硬度比较软的硅胶来做模，这样脱模比较容易，不会损坏硅胶模具里面的产品） 固化剂添加比例及反应： 1 、添加2-3％的固化剂, 有30分钟可操作时间（室温25℃下），3-4小时左右模具即可完全固化，放置24小时后投入生产使用效果更佳。 2、固化剂添加量是根据客户的需求确定的，固化时间受固化剂的添加量影响，固化剂添加越多固化剂时就越快；相反，越少就越慢。胶的固化时间当然也是与温度和湿度息息相关的，硅胶的常规操作温度是25℃；温度越低固化越慢，温度越高固化越快；湿度问题则无太大影响， 技术指南： 1、固化剂使用前先摇匀后再使用。 硅胶（A）：固化剂（B）=100：2-5，重量以电子称量结果为准。 2、A、B两组份倒入容器后，用搅拌棒搅拌均匀。当颜色比较均匀时就表明已经搅拌均匀。容器底部和容器壁一定要刮得很好，确保此处的硅胶能和固化剂充分混合。硅胶和固化剂一定要搅拌均匀，如何没有搅拌均匀，模具会出现一块已经固化，一块没有固化，硅胶会出现固化不均匀状况就会影响硅胶模具的使用寿命及翻模次数，甚至造成模具报废情况。 3、硅胶和固化剂搅拌均匀后，进行抽真空排气泡环节，抽真空的时间不宜太久，正常情况下，不要超过十分钟，抽真空时间太久，硅胶马上固化，产生了交联反应，使硅胶变成一块一块的，无法进行涂刷或灌注，这样就浪费了硅胶，只能把硅胶倒入垃圾桶，需重新再取硅胶来做。
橡胶与塑料模具设计教案 橡胶模具设计 第一节绪论 随着我国橡胶制品工业的进展，橡胶制品的种类日益增多，产量日益扩大，促使着橡胶模具设计与制造由传统的经验设计到理论计算设计。尤其是橡胶生产设备的不断提高与生产工艺的不断改进，橡胶模具越来越多，模具的制造水平与模具复杂程度也越来越高越精巧。高效率、自动化、周密、长寿命差不多成为橡胶模具进展的趋势。 一、橡胶模具的分类 橡胶模具依照模具结构和制品生产工艺的不同分为：压制成型模具、压铸成型模具、注射成型模具、挤出成型模具四大常用模具，以及一些生产特种橡胶制品的特种橡胶模具，如充气模具、浸胶模具等。 1．压制成型模具 又称为一般压模。它是将混炼过的、经加工成一定形状和称
量过的半成品胶料直接放入模具中，而后送入平板硫化机中加压、加热。胶料在加压、加热作用下硫化成型。 特点：模具结构简单，通用性强、使用面广、操作方便，故在橡胶模压制品中占有较大比例。 2．压铸成型模具 又称传递式模具或挤胶法模具。它是将混炼过的、形状简单的、限量一定的胶料或胶块半成品放入压铸模料腔中，通过压铸塞的压力挤压胶料，并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化定型。 特点：比一般压模复杂，适用于制作一般模压不能压制或牵强压制的薄壁、细长易弯曲的制品，以及形状复杂、难以加料的橡胶制品。采纳这种模具生产的制品致密性好、质量优越。3．注射成型模具 它是将预加热成塑性状态的胶料经注射模的浇注系统注入模具中定型硫化。 特点：结构复杂、适用于大型、厚壁、薄壁、形状复杂的制品。 生产效率高、质量稳定、能实现自动化生产。 4．挤出成型模具 通过机头的成型模具制成各种截面形状的橡胶型材半成品，达
一、工具及材料的准备 选备好适合产品用的模具硅胶(如红叶硅胶)，模种一个，电子称一台，搅拌容器一个，搅拌刀一把等工具及材料。 二、模种处理 将模种打磨抛光处理光滑，然后涂刷脱模剂，脱模剂一定要涂刷均匀（脱模剂可以是洗洁精，肥皂水，凡士林，液体石蜡等），最后用气枪吹干或者是纱布擦干。如若做分片模，要选择画好模线。 备注：脱模剂涂刷不均匀，容易导致脱模时，有些复杂花纹脱模剂涂刷不到的地方，不好脱模，模种粘在模具上损坏模种。 三、固定模种 把模种用胶水固定在木板上，再根据开模方式的不同来处理模种，具体有灌注模，包模，分片模开模方法。 若是灌注模： 灌模或灌注模，是用于比较光滑或简单的产品，没有模线省工省时，就是将你要复制的产品或模型，用胶板或玻璃板围起来，并用胶水将四周密封，以免有缝隙灌注硅胶时，硅胶沿缝隙流出。 备注：胶板或玻璃板接触硅胶地方也要打脱模剂。 若是分片模： 把模线以下的部分用油泥堆满，碾平浮滑，用刀具将四周的油泥切掉，距离 模种1cm-1.5cm为佳。 四、硅胶和固化剂配比 估算模具用量，模具硅胶外观是流动的液体，A组份是硅胶，B组份是固化剂。用电子称称量所需硅胶，再按一定的比例称量固化剂，一般固化剂的添加量是2%-3%，例：取100克硅胶，加入2克固化剂，胶与固化剂搅拌均匀，（注：硅胶与固化剂一定要搅拌均匀，如果没有搅拌均匀，模具会出现一块已经固化，一块没有固化，硅胶会出现干燥固化不均匀的状况就会影响硅胶模具的使用寿命及翻模次数，甚至造成模具报废状况。 五、抽真空排泡处理 硅胶与固化剂搅拌均匀后，进行抽真空排气泡环节，抽真空的时间不宜太久，正常情况下，不要超过十分钟，抽真空时间太久，硅胶马上固化，产生了交联反映，使硅胶变成一块一块的，无法进行涂刷或灌注，这样就浪费了硅胶，只能把硅胶倒入垃圾桶，重新再取硅胶来做。
一、审图 当设计员拿到客户设计图纸，工程部过来的新（旧）模审核表和Tooling Order 时，必须认真仔细地进行审图。进行审图一般要注意以下几点： 1、认真理解客户图纸的意思，仔细分析是否客户的要求存在设计和加 工制造在我们现有设备和技术力量难以做到的地方。 2、了解客户要求产品的结构，审核图纸中尺寸或者结构没有告知或不 太清楚的地方。 3、注意审核图纸中尺寸有相矛盾的地方。 4、审核图纸中要求的公差是按正公差还是负公差，没标注的是否按三 德公差。 5、注意审核弹性范围，硬度、回弹和比例要求。 6、注意审核该支撑柱的大小，尺寸和间距根据KEY形能否达到。 7、注意审核该模的交样期，以便合理安排设计制造的加工周期。 8、审核该模具是否有自行设计的尺寸。 9、审核CAV标记的打法是否有特别要求，以便在LAYOUT图中给予 特别的注明。 10、审核是否有其它特殊工艺或者需要特别注意的地方。 11、对于图纸中有特殊说明的英文或日文等，需弄清楚其具体的意思， 以免漏掉某些要求或者注意点。 以上各点有不太清楚或缺少尺寸或根据我们现有力量难以达到 的，就要联系工程部发传真给客户（或直接发传真给客户），把我 们希望更改的地方提出，看客户能否接受，以便我们更好的进行 设计和制造。
※要求设计员在询问尺寸或其它相关的问题，希望能尽可能的一次性问清楚，避免浪费更多的时间。 ※另外，随着现代竞争的交样期越来越激烈，在模具行业要求模具的交样期越来越短。所以对于有些不影响设计或能够先进行设计和制作的模具，则先进行设计与制作等尺寸或结构齐全后进行再重新设计和制造。例如问弹性壁能否自行设计pim大小的问题，即可先设计，开模（弹性壁暂不做，但要用Ф1.0的刀光R角深度1.0左右，以便EDM碰中用。放电完后再进行弹性壁的设计及制造，对于交样期较短的模具可以灵活掌握，但要求设计时尺寸应做得稍微保守一些，以便尺寸来了以后可以进接制作或进行更改。※客户所提供的图纸上，硬度单位一般为shore A，而我们公司橡胶原料的硬度是以Jis为标准的，因此审核图纸或进行弹性壁设计时按以下标准进行硬度的换算。 ShoreA Jis shoreA Jis 25 24 55 51 30 29 59 55 32 30 60 56 35 33 64 60 38 35 65 61 40 37 69 65 43 40 70 66 45 42 74 70 49 45 75 71 50 46 80 75 54 50 85 80
第一节绪论 随着我国橡胶制品工业的发展，橡胶制品的种类日益增多，产量日益扩大，促使着橡胶模具设计与制造由传统的经验设计到理论计算设计。尤其是橡胶生产设备的不断提高与生产工艺的不断改进，橡胶模具越来越多，模具的制造水平与模具复杂程度也越来越高越精致。高效率、自动化、精密、长寿命已经成为橡胶模具发展的趋势。 一、橡胶模具的分类 橡胶模具根据模具结构和制品生产工艺的不同分为：压制成型模具、压铸成型模具、注射成型模具、挤出成型模具四大常用模具，以及一些生产特种橡胶制品的特种橡胶模具，如充气模具、浸胶模具等。 1．压制成型模具 又称为普通压模。它是将混炼过的、经加工成一定形状和称量过的半成品胶料直接放入模具中，而后送入平板硫化机中加压、加热。胶料在加压、加热作用下硫化成型。 特点：模具结构简单，通用性强、使用面广、操作方便，故在橡胶模压制品中占有较大比例。 2．压铸成型模具 又称传递式模具或挤胶法模具。它是将混炼过的、形状简单的、限量一定的胶料或胶块半成品放入压铸模料腔中，通过压铸塞的压力挤压胶料，并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化定型。 特点：比普通压模复杂，适用于制作普通模压不能压制或勉强压制的薄壁、细长易弯曲的制品，以及形状复杂、难以加料的橡胶制品。采用这种模具生产的制品致密性好、质量优越。 3．注射成型模具
它是将预加热成塑性状态的胶料经注射模的浇注系统注入模具中定型硫化。 特点：结构复杂、适用于大型、厚壁、薄壁、形状复杂的制品。生产效率高、质量稳定、能实现自动化生产。 4．挤出成型模具 通过机头的成型模具制成各种截面形状的橡胶型材半成品，达到初步造型的目的，而后经过冷却定型输送到硫化罐内进行硫化或用作压模法所需要的预成型半成品胶料。 特点：生产效率高、质量稳定、能实现自动化生产。 二、成型设备 模压法模具使用平板硫化机。（蒸汽硫化机：一般饱和蒸汽的最高压力可达0.6～0.8Mpa，硫化温度在158～168范围内。电阻丝加热平板、油压平板硫化机） 压铸法模具使用压铸机。 注射法模具使用注射机。（注射机工作压力一般为100～140Mpa，硫化温度为140～18 5，硫化时间为1～5分） 挤出法模具使用挤出机。 第二节橡胶压制成型模具 一、压制成型模具的设计原则 为了保证制品有正确的几何形状和一定的尺寸精度，在设计模具时应遵循如下原则： 1．掌握和了解橡胶制品所选用的橡胶材料（牌号）硬度（邵氏）和收缩率。 2．设计的模具结构合理、定位可靠、操作方便、易于清洗和制品修边。 3．模具中模腔的数量适当、便于机械加工和使用。 4．在保证模具强度和刚度情况下力求模具轻便。 5．模具设计符合标准化。
《橡胶模具设计》课程报告 报告题目橡胶模具成型十字头密封圈作者所在系别材料工程学院 作者所在专业材料成型及控制工程 作者所在班级B11812 作者姓名刘策 作者学号20114081221 指导教师姓名武向南 完成时间2014 年11 月 北华航天工业学院教务处制
目录 1.设计任务及要求 (2) 1.1制品外形与尺寸 (2) 1.2模具精度要求 (2) 1.3橡胶模具设计的基本要求 (2) 2.材料特性 (2) 3.分型面设计 (3) 4.相关尺寸设计计算及校核 (3) 4.1模腔数 (3) 4.2启模口 (3) 4.3余胶槽 (4) 4.4锥面定位 (4) 4.5模具型腔尺寸 (4) 4.6模厚的计算 (4) 4.7模具的高度 (5) 5.模具设计图 (5) 6.参考文献 (6)
1.设计任务及要求 1.1制品外形与尺寸 1.2模具精度要求 粗糙度要求：内型腔R=1.6，外配合面R=3.2，其余部分R=6.3 1.3橡胶模具设计的基本要求 1.3.1满足设备的使用要求，保证制品质量 1.3.2操作方便 1.3.3制造容易，成本低廉 设计模具时，应从胶料的收缩率引起的尺寸变化、排气、定位、分型面的确定，型腔数的多少等因素来考虑，使得模具的设计满足制品的使用要求。 2.材料特性 模具所用材料为45号钢，其许用应力为78MPa，橡胶模具在硫化制品时受到硫化机的压力和胶料的胀力，在启模取制品时受到敲击作用，另外硫化时逸出的腐蚀性气体对模具材料也有腐蚀作用，因此对模具材料应具有以下儿点特点 ①较高的机械强度和一定的表而硬度; ②良好的机加工性能;
③良好的导热性; ④抗腐蚀性能较好; ⑤在具有前四点性能的前提下，易得，价格较低 根据模具使用场合，材料性能与成本，以及加工性能三者之间进项权衡，成本核算后选择45钢，其重要的力学性能参数许用应力78MPa,用于强度校核。 3.分型面的设计 分型而选择得是否合理是模具设计好坏的第一个关键，同一制品，因分型而选择不同则可设计出各种不同结构的模具来，其对胶料填充、制品的质量及生产工艺、操作工序产生不同的影响。 该零件是一个回转体，可以采用径向分型，模具中间使用一个型芯，使制品容易取出，模具之间靠锥面定位，避开制品的工作面，使排气更加容易。余胶槽对称分布，设计图如下： 4.相关尺寸设计计算及强度校核 4.1模腔数 从模具加工角度来看，型腔数多了，加工困难，同轴度、平行度以及其它各种尺寸的精度要求都必须相应地提高，否则各另部件组合不好，严重影响制品质星，并且模具木身，在使用过程中也很容易损坏，此模具非大批生产，因此我们选用单腔模。 4.2启模口 为了减少承压而积和模型重缝并使加工方便，可沿整个周边车启模口。选择启模口深度为4毫米，宽度为12毫米。
橡胶模具设计 摘要：模具设计就是根据产品技术要求，再通过机械加工把金属变成模具实体，橡胶模具的设计只是模具设计的一个分支。在这次毕业设计中，通过对橡胶材料和橡胶模具相关资料的搜集准备，然后开始从橡胶产品图纸的审查，模具结构形式的确定，再到橡胶收缩率的确定，模具型腔和外形尺寸的确定，以及到模具精度和材料的选择，模具整体结构分析，最后才设计出结构合理﹑经济实用的橡胶模具。其中橡胶的实际收缩率的确定是关键，直接关系到橡胶模具设计的成败。对橡胶制品生产工艺﹑橡胶模具的基本结构形式和机械加工工艺等知识的全面掌握，是完成这次橡胶模具设计的基础。 关键词：橡胶收缩率；橡胶模具的设计；模具结构
Design of Rubber Molds Abstract:The design of mold is according to the technical requirements of products, and makes the metal into mold.The design of rubber mold only is a branch of mould design.In the graduation design,We go through the rubber material and collect related rubber mold material,then start from checking rubber product drawings，make sure mould structure,determine the shrinkage of rubber material,rubber mold cavity and determine the mold dimension,as well as ascertain the precision of the molds and material selection,analysis overall structure of rubber mould,and finally design the reasonable structure,economic and practical rubber mold.The determination of actual rubber shrinkage is key,directly related to the success or failure of the rubber mold design.Production technology of rubber products,rubber mold basic structure and machining technology of knowledge,are the foundation of design of rubber molds. Key words:The rate of rubber shrinkage;Mold structure;Rubber mold design
硅胶模具的制作流程 硅胶一种流动的液体，无论是什么颜色，其实质量都是不变的。A组分是流动的液体，B组分是固化剂。先把模种或复制的产品处理好，取一定量的胶体，加入2-3%的固化剂，搅拌均匀后就可以使用，2-3小时模具就可以固化成型。具有不变形、不缩水、耐高温、模具成型后可反复使用，为产品提供快速复制，产品收缩率可达到千分之二，主要用于手板模型及小批量复制产品。用途：制手板模型设计，PVC塑胶模，水泥制品模具，熔点合金模，合金玩具工艺，塑胶玩具工艺品，礼品文具，大型雕像，文物复制，鞋底模具制造，移印定位，电子设备抗震等。 手板使用在小件产品或者花纹精细的产品上面。要用硅度软的硅胶来制造模具，这是因为精密细小的产品，在脱模的时间，模具里面的物品易容被损坏，所以必须采用软的硅胶来制造模具。假如你是做大件产品复制的情况或做大件产品的，一定要用硬度大的硅胶来做模具，这样才能保持做出来的产品不变形。手板不仅是可视的及可触摸的，它还能很直观的以实物的形
式把设计师的创意反映出来，避免了“画出来好看而做出来不好看”的弊端。因此手板制作在新品开发、产品外形推敲的过程中是必不可少的。 手板检验结构设计: 因为手板是可装配的，所以它可直观的反映出结构的合理与否，安装的难易程度，便于及早发现问题，解决问题。避免直接开模具的风险性: 由于模具制造费用一般很高，比较大的模具价值数十万乃至几百万，如果在开模具的过程中发现结构不合理或其他问题，其损失可想而知。而手板制作则能避免这种损失，减少开模风险。使产品面世时间大大提前:由于手板制作的超前性，你可在模具开发出来之前利用手板作产品的宣传，甚至前期销售及生产准备工作，及早占领市场。
水晶工艺品硅橡胶模具制作方法 水晶工艺品高雅美观，具有较高的欣赏价值和收藏价值，像各种建筑、动物、山水、花草、树木、人物等都可做成水晶工艺品。而借助水晶工艺品模具硅橡胶就可以生产出各种璀璨夺目的水晶工艺品，以其独有的时尚与高雅表达着特殊的激情和艺术品位，从古至今都备受钟情。下面由小编教您做水晶工艺品硅橡胶模具。 一、水晶工艺品制模 准备防护手套及用品（制作过程要注意安全），有机玻璃单体(聚甲基丙烯酸甲酯液)100份，有机玻璃板(成型3～5mm厚)<6份，苯二甲酸二丁酯溶液4～6份，偶氮二异丁腈白色晶体。先将有机玻璃单体盛于搪瓷容器内，按配比将有机玻璃板溶解在单体中搅拌均匀，再加入苯二甲酸二丁酯、偶氮二异丁腈，并搅拌混合均匀，排除搅拌时产生的气泡后，再将调好的模具硅橡胶灌注入模型中进行聚合，开模后即得透明有机玻璃成品。 二、工艺品模具硅胶浇铸成型 用平面玻璃板制成的模具硅橡胶模具，如各种简单方形、圆形模具，可用玻璃刀将硅玻璃(平板玻璃)裁成所需要几何形状及围墙边条，再用玻璃胶将边条粘在底板玻璃上，粘接时玻璃胶应粘在模具外面，如边条刀口不平应用砂轮磨平。 如果制作要求精度高的工艺品则需用翻模硅胶或金属制作立体模具，模具内的平滑程度与成型后产品表面光洁度成正比关系。 水晶工艺品模具硅胶注意事项： 1、由于水晶工艺品模具硅胶对一些纸张、涤纶、陶瓷塑料、木材以及玻璃等材料都有很强的粘合力，所以水晶胶透明球、水晶胶冰箱贴、水晶胶纸镇、水晶胶礼品、水晶胶名片夹等高档水晶工艺品都可由其制作而成。 2、如要使透明产品得到五颜六色的效果，可在配料中加入少量有机颜料。 3、如要制作各种带工模的仿琥珀工艺品，要事先将所选择的各种生物标本、钱币、小型模型、玩具等（简称工模）在工艺品模具硅胶灌注进行到一半后略停放至模具中间，再灌满模具型腔。也可先放再进行一次性浇注。 一件精致的水晶工艺品凭借其中所蕴涵着的奇思妙想和复杂的手工工艺，被众多爱好艺术的人士所钟爱。而学会如何去做水晶工艺品硅橡胶模具却尤其重要。
L硅橡胶制品制造常识 什么是样品模？ 所有的硅胶产品在制作前都必须先做模具，通过模具才能开发出新产品。 现在来介绍我们的模具。 样品模又名手板模。当客户确认与我们合作要我们打样品时，们首先需要客户提供样板或2D图或3D图。如果客户提供的是样板，我们将根据样板去抄数后得到3D图。如果客户提供的是3D图，那就更方便了，我们模房师傅就会根据客户提供的3D图来编程开模。通常是先开样模打样让客户确认，当客户确认没问题后再开大模进行产。 样品模一般开1穴到2穴，当样品要得多时，我们的样品模也会开4穴。样品模起到一个确认初样的作用，它将图档变成实物。因为硅胶有弹性，所以生产出来的产品实物不一定和图纸上的完全吻合，这时候我们只有先开个样品模，打了样品出来让客人来确认。如果样品模有问题，此时修改模具也比较简单，修改时间短，效率高。每次开模，修模都必须通过打样来确认产品，也就是确认模具。当产品开发出来都符合客人的要求了，此时这个模具也就被确认了。 样品模的原材料
我们公司的样品模都是用钢材做的。根据产品的大小来决定模板的大小。通常采用长*宽*高为300mm*300mm*30mm的模板。 样品模的制作时间 样品模的制作时间长短是由产品的结构复杂程度决定的。通常比较简单的产品一般从编程到加工完成大概就2-3天的时间；复杂的大概就5-7天。产品结构越复杂，开模的时间越长。 开样品模的好处 首先样品模开的穴数少，模板的使用少，加工时间短，这样成本就比较小，效率就高。其次，开样品模还能带来其他一些好处，如即使产品结构第一次没有被确认，修改模具也比较方便，修改后可以马上就打样确认，这样就缩短了时间。第三，因为成本低，所以先开样品模具可以降低风险。如果直接开大模，第一次又不能确认样品，用修改后的模具生产产品时就会带来很多品质方面的问题，这种情况下模具只会越修越坏，越修越不利于生产。所以开个样品模就能达到首先确认产品的目的，确认没问题了，就一次性开好大模，这样生产出来的产品就很少有品质问题。 你想了解更多硅胶的相关知识吗？你想少花钱买高品质的硅胶产品吗？ 模具制作前的重要步骤--模具选材
毕业设计开题报告 机械设计制造及自动化 硅橡胶模具的设计与制作 1前言 仪器仪表、通讯产品、家用电器、光学器材、办公用具、汽车零件、玩具等行业的产品大量应用塑料制作外形壳体，不仅几何造型复杂，而目其内壁常因安装零部件的关系而对尺寸与形位精度要求很高。因此，新产品图纸设计好后，一般要验证设计图纸的正确性，同时又希望制造出数十至数白件样品，以满足新产品设计定型的要求。此时就有这样一些问题: （1）面对形状复杂、尺寸较大、精度较高的塑料件图纸，在未验证其正确性之前，立即制造金属模具，设计师往往担心在模具制造完毕后再作修改将致使新模具遭到损坏，较大的修改甚至造成模具的报废。 （2）由于金属模具的制造周期长，所以直接影响新产品的开发速度。过去曾使用锌合金模、铍铜合金模作为试样模具，与钢模相比虽然加工要方便些，成本也低，便于修改，但机械加工量相差不多，还不理想。 在20世纪60年代研制成功的液体硅橡胶材料具有优异的仿真性、脱模性和极低的收缩率，并具有加工成型方便以及耐热老化等特点，因此成为一种优良的模具材料。许多加工成型工艺纷纷采用液体硅橡胶材料来制造工作模具，以代替金属或其它材料制造的模具。日前硅橡胶模具己广泛应用于高频压花制革制鞋、文物复制、塑料成型、精密铸造、机械测绘以及石膏、蜡、低熔点合金的成型等领域，并取得了明显的技术经济效果[1]。 2主题 1硅橡胶模具制造技术 80年代末问世的快速原形技术(Rapid Prototyping)带来了传统加工模式的革命,它与快速制模技术(Rapid Tooling)的结合,实现了小批量产品的快速制造,这就是快速成形制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)[2]。模具硅橡胶是一种在RPM技术中得到广泛使用的快速制模材料,其骨架材料是端羟基聚二甲基硅氧烷,在催化剂(一般为有机锡)
首先我们来了解一下硅胶模具的制作流程：模形式的选择和模线的选择非常重要，一是为了取模方便，二是模线应选在不影响产品的整体效果，三是不影响产品质量，比如水景系列产品的模线位置太高，封模线时要的料多，产品开裂就容易出现;四是减少流程操作工序，比如开一半模。 然后为防止硅胶四处流动把模种用木方或木板固定在一个规则范围中，开片模时用木板和油泥隔开先开的那一部分，要求油泥与模种间没有缝隙，油泥表面光滑平整。在上述工作准备完以后，接着在石膏模或模种上涂上凡士林或喷上脱模剂，光滑产品要求用干净的纯棉布沾上凡士林均匀地涂在模种上，保持30分钟使模种充分吸收凡士林，再用干净的纯棉布把模种表面擦干净，要求表面光亮;而有肌理的产品只要均匀地涂上凡士林就可以了按配方将硅胶调好。硅胶调配时应按不规则方向进行搅拌，使固化剂和硅胶充分混匀，尽量减少空气混入胶内，光滑产品在涂第一层胶时抽一次真空，真空度要求-0.1Mpa时保持7-8秒钟。 硅胶配好后应及时制模。将胶液用滴流的方式倒在模种的最高部位，让其自然流淌，流不到位的地方用油画笔刷到位，如果是片模硅胶不但充满整个产品而且胶泥上也要刷均匀。每一个产品至少刷三层硅胶每一层硅胶的厚度为1mm，在刷硅胶的过程中，要求每一层固化后才能刷另外一层，在刷第三层时要在第二层上面加一层纱布来增加硅胶的强度。整个模具硅胶部分根据产品的大小不同的要求厚度控制在3-4mm，宽度不大于产品宽度60 mm。硅胶开始凝固时间为20分钟。专业的硅胶模具制造厂家都会严格把控出厂的每一样产品。 深圳专业的硅胶模具厂家在制作工艺上是有自己完整的生产加工线的，从胶料的引进到多样化产品的出厂，每一个生产过程都会受到严格的把控。 深圳佳诺佳精密科技有限公司一直致力于模具和中高端橡塑制品的研究和