橡胶模具设计教材

橡胶模具设计教材第一节橡胶及成形工艺一•橡胶的分类及成形工艺特点1•橡胶的分类按材料来源可分为天然橡胶和合成橡胶：合成橡胶按其性能和用途町分为通用合成橡胶和特种合成橡胶；按物理状态分类，可分为生橡胶、熟橡胶、换橡胶、混炼胶和再生胶。

配方修改序号07表示胶料的序号卜9表示胶料硫化后硬度十位数的平均值 生胶型别代号磁删代号橡胶牌号的表示方法如22 •常用橡胶也有擀«®矚S跡離黠臍及性能等各方面的要求3■橡胶的成形工艺特点生胶性质极不稳定，弹性不高，不能直接用来制造橡胶制品，使用价值低。

为改善这些性能，常以生胶为基础，配以碳黑、填料、硫磺等混炼而成混炼胶。

再经过加热加丿玉处理后，便产生弹性, 并具有耐热、耐寒、耐油、耐溶剂、耐磨、减振、密封、电绝缘等重要性能◎(1)橡胶制品主要原料是生橡胶，同时要添加各类配合剂、溶剂等。

橡胶制品生产的基本工艺流程图(2)橡胶模制品几乎所有的橡胶制品都要通过相应的模具来进行成形加工, 但并不是所有的橡胶制品都能称得上橡胶模制品。

其特点是制造容易，外形准确，尺寸精度高，表面光亮整洁，质地致密工艺简便，效率高(3)橡胶制品的成型工艺模压法工艺流程：胶料一剪切称量或其它预成形一装入模具型腔一加压、硫化一起模取件一修除飞边一成品质量检验。

注射法工艺流程:胶料预热塑化一注射入模一硫化一起模取件一修除飞边一成品质量检验◎(4)橡胶制品的成形工艺特点脱模方便，模具结构简单；成型时间较长，硫化必须达到硫化点；可选用吨位较小的压力机。

二•橡胶制品的结构工艺性1 ••为脱模方便，设计一定的脱模斜度;2•便于胶料的流动和充填，设计零件时，交接处设计成圆弧形;3 •为减少制品的内应力和收缩变形, 制品的壁厚应尽量均匀;4 •其它工艺要求(1)不宜设计岀小直径的孔：(2)尺寸公差等级一般为IT11~IT14；(3)一般不需要卸模或抽芯机构；(4)嵌件应具有一定的厚度°第二节橡胶模设计要町分为 1 •填压模将怎量胶料或预成形半成品直接填入模具世腔中，然后合模，通过电热 式平板硫化机进行加压、加热、硫化等工艺得到橡胶模制吊的模具。

2•压注模将混炼过的胶料或半成品装入模具料室中，通过压机将胶料由模具的浇 注系统挤入模具的型腔内。

3■注射模「橡胶模分类及基本结构(1)橡胶模分类!制品的奉型、模貝的使用条件和操作方法的不同”橡胶模主利用专用的注胶设备，将预热塑化状态的胶料强行挤压射入模具的型腔, 然后硫化、起模得到制品◎（二）模具基本结构i・填压模基本结构及特点（1）开放式填压模其结构特点是上、下模板之间没有直接的定位零件，如果需要定位则诵彳寸宗侍销等枷构来丈顼苴相石侍置的定位。

开放式填压模(2)封闭式填压模其结构特点是上、下模板在型腔的延长部位直接进行导向 和定位。

上模有一凸起部分伸入型腔的延续部分，当上模凸起 部分与型腔延续部分的上端接触后，模具型腔就处于封闭状态。

封闭式填压榄这种模, 较大，所得制 缺胶现象。

卫模具型腔Z 外，压力 F免局部欠压引起的10^(3)半封闭式填压模从结构上看，兼有了开放式填压模和封闭式填压模的优点。

失小,产色半封闭式填压模2•压注模的基本结构及特点-E 压注模的基本结构如图所示。

-E 注模的特点是模型闭合后再铸入胶而且塑料在压力作用下经浇注系统入，所以型腔内气体易于排除。

胶料经浇注系统进入，‘胶边少因此制品质量高，适于制造性质比复杂或含有金属嵌件的大型制品。

橡胶盖压注模1 一下榄2—螺钉3—定位销4 一柱塞5—型芯6—料斗7—型芯固定板8—上模I手柄3 •注射模基本结构及特点注射模是固巳组成。

胶料经由》模部分完成开合彳大都设有自动推I咅模具，由动模和定模主系统进入型腔，动住制品，在动模板上■/r?白4土「1 U iVi土^ 0=1 /I*6 7橡胶注射模］一垫板2—型芯固定板3—导柱4一中模5—型芯6—圆柱销7—醍钉8—定模■橡胶模成形零件工作部分尺寸的确定一）橡胶的平均硫化收缩率橡胶的平均Sep二上%严X W0%料在硫化条件下，称为合格制品前后体积幅卩二丛亍旦X 100%自体积之比。

4 -D M二（1 + ScJ x Dz为便于计算，也可将上式改写为:(二)影响橡胶硫化收缩率的因素在生产中，影响橡胶硫化收缩率的因素很多，有胶料种类、成型工艺和橡胶制品的结构因素等Q(1)胶料因素主要与胶料种类、填充剂的用量、硬度等有关。

(2)成型工艺因素主要是受硫化温度、硫化时间和硫化压力的影响。

硫化温度髙，硫化收缩率增大，但缩短了硫化时间，提高了生产效率；硫化时间长、压力大则硫化收缩率小◎(3)橡胶制品的结构形状、大小及是否有嵌件等，均影响到其各部位的硫化收缩率。

三•橡胶模设计(一)橡胶模具的基本组成(1)成型零件成里制品形状和尺寸的匚作零件。

(2)辅助机构与制品成型间接有关的结构®(3)浇注系统主要包括浇道、冷料穴、分浇道等。

(4)定位机构在模具结构中，对各有关零件或嵌件起逹位作用的零件。

(5)连接零件在模具结构中起连接、紧固作用的零件。

橡胶模具的结构1一下模2—中模3、8—导任4—小型芯5—大型芯6—流胶櫚7f胶糟9-上榄1Q-启模槽(二)橡胶制品对橡胶模设计的工艺要求1 •模具型腔尺寸精度模具型腔部分的制造公差值，一般去制品零件图上要求的公羌值的2■避免粗糙度值 橡胶模具的型腔，起表面粗糙度值应在0・8~0・2“加之间§ 3,分型面 1) 2) 3) 4) 5)4 •进料口避免设计在匚作表面和外观显眼的位置，保证不因肥料的切除影响制品 的使用功1/3-1/5 左右。

不得影响制品的外观质量和尺寸精度; 要有利于脱模取件； 位置设汁，要有利于模具中的排气； 要有利于飞边的切除： 设计要力求简单直能❾（三）橡胶模结构设计1•浇注系统的设计 （1）主浇道的设计主浇道可以直接设置在模板上，也可以设计成嵌套式的。

・；10等；大头 &量短些，降主浇道结构主浇道为［T …- 出口处设十 低胶料的XH）模板式b）擁套式(2)分浇道的设计分浇道是胶料进入主浇道后和进入进料口充满型腔前，流度，动速度发生变化白由进料口向主浇道在0.8~4m m直(3)进料口的设计胶料在挤压力的作用下，经过主浇道、分浇道，再经过进料口流入模具型腔©进料口一般呈扁薄状，使胶料易于充填型晋通型进料口薄片泌进料口中心型进料口銅型进料口薄膜型进斜口进料口的结构(4)冷料穴的设计冷料穴是连接主浇道与各个分浇道Z间的、胶料暂时停留和预塑化的中转小“料库”,可以缓冲胶料由主浇道到分浇道的速度突变，为胶料的继续前进提供塑化处理，是提高流动速度的有利因素◎ 7 7『卜F丿"■卜■■…冷料穴的结构2 •分型面的设计把模具型腔分成两个或三个可分离部分的接触面称为分型面，它一般是平面，也可能是曲面或斜面b）o型密封圈漠具的两种分型面a）平面b）勰面分型面的选择应考虑下述情况：（1）保证制品利于取出。

如果分型面设计位置不对，制品可能完全不能取出。

叮那脱模b）易脱楼V形密封圈压模分型而谕讣（c I）令适不合适 C ）合适不合适制品分型面的选禅(2)利于排气在压制过程中，排气良好是保证制品质量的一个重要方面。

厶■亠・・—-k. a. a. ■■鼻 M .«.■ M «.fe. ・• t > . A D.,4■4.n) b) c)不同结构模具的排气(3)不易损伤模具凡有凸出的锐角锋口的模具，很易碰坏或磨损，从而影响制品的质量，有时还会碰伤操作人员。

因此分型面应尽量避免模具产生锐角锋口。

b) c) d)分型面对模具损伤悄况a)合适b)用合适c)合适d)不邻S（4）尽量避开制品的工作面制品的工作面往往要求表面光滑且具有较高的精度，而分型面处由于留有缝隙，会在制品的工作面留有胶边和痕迹，经修边整理，也很难达到较好的质量。

a) b) c)分型面对制品工作面影响a）制品图b）合适c）不合适(5) 保证制品IF 7 / 对同轴度£匕么匕在同一模板上。

町不合适b）合适分型面对同轴度的影响（6）操作方便分型面的设计应便于装填胶料，拆卸装配容易。

（7）分型面间隙有一定的要求，一般不大于0・02mm。

3•测温孔的设计测温孔的设计位置，是在模具型腔的附近；测温孔的大小 和形状，根据所用的测温仪器而定。

维流胶槽设计流胶槽用于排除多余的胶料。

其大小应适当，过小容纳不 了余胶，过大则排胶容易、胶边太薄，胶料内部压力下降，卸 压严重。

流胶槽位置距世腔太远，在型腔中卸压小，余料不易 4〜10缺口（均分）排气槽流出；距离「打 5.排气槽设讨倖_般押rr；6 •启模槽设计15〜20b)启榄榊的设计日）通櫚b）矩形梢$1082 3 4 5 6 7空心轮胎橡胶压榄&）制品b）压棋2—下模2—螺钉3—胚板4、5—擁块6总结本章主要讲述橡胶的分类、成型工艺特点和橡胶制品的结构工艺性；橡胶模的分类及基本结构，橡胶模成型尺寸的确定和设计要点。

要重点掌握橡胶模的典型结构、橡胶模分型面的确定、浇注系统的设计和橡胶模的结构设计㊂。