橡胶模具设计教程-课件

橡胶模具设计教材1 1第一节 橡胶及成形工艺一一.橡橡胶胶的的分分类类及及成成形形工工艺艺特特点点1 1.橡橡胶胶的的分分类类 按按材材料料来来源源可可分分为为天天然然橡橡胶胶和和合合成成橡橡胶胶；合合成成橡橡胶胶按按其其性性能能和和用用途途可可分分为为通通用用合合成成橡橡胶胶和和特特种种合合成成橡橡胶胶；按按物物理理状状态态分分类类，可可分分为为生生橡橡胶胶、熟熟橡橡胶胶、硬硬橡橡胶胶、混混炼炼胶胶和和再再生生胶胶。橡橡胶胶牌牌号号的的表表示示方方法法如如下下：2 2.常常用用橡橡胶胶 橡橡胶胶制制品品的的使使用用环环境境和和要要求求不不同同，对对橡橡胶胶的的种种类类及及性性能能等等各各方方面面的的要要求求也也有有所所不不同同。常常用用橡橡胶胶的的主主要要性性能能及及用用途途见见教教材材表表7 7-1 1。2 23 3.橡橡胶胶的的成成形形工工艺艺特特点点 生生胶胶性性质质极极不不稳稳定定，弹弹性性不不高高，不不能能直直接接用用来来制制造造橡橡胶胶制制品品，使使用用价价值值低低。为为改改善善这这些些性性能能，常常以以生生胶胶为为基基础础，配配以以碳碳黑黑、填填料料、硫硫磺磺等等混混炼炼而而成成混混炼炼胶胶。再再经经过过加加热热加加压压处处理理后后，便便产产生生弹弹性性，并并具具有有耐耐热热、耐耐寒寒、耐耐油油、耐耐溶溶剂剂、耐耐磨磨、减减振振、密密封封、电电绝绝缘缘等等重重要要性性能能。（1 1）橡橡胶胶制制品品 主主要要原原料料是是生生橡橡胶胶，同同时时要要添添加加各各类类配配合合剂剂、溶溶剂剂等等。3 3（2 2）橡橡胶胶模模制制品品 几几乎乎所所有有的的橡橡胶胶制制品品都都要要通通过过相相应应的的模模具具来来进进行行成成形形加加工工，但但并并不不是是所所有有的的橡橡胶胶制制品品都都能能称称得得上上橡橡胶胶模模制制品品。其其特特点点是是制制造造容容易易，外外形形准准确确，尺尺寸寸精精度度高高，表表面面光光亮亮整整洁洁，质质地地致致密密工工艺艺简简便便，效效率率高高。（3 3）橡橡胶胶制制品品的的成成型型工工艺艺 模模压压法法工工艺艺流流程程：胶胶料料剪剪切切称称量量或或其其它它预预成成形形装装入入模模具具型型腔腔加加压压、硫硫化化起起模模取取件件修修除除飞飞边边成成品品质质量量检检验验。注注射射法法工工艺艺流流程程：胶胶料料预预热热塑塑化化注注射射入入模模硫硫化化起起模模取取件件修修除除飞飞边边成成品品质质量量检检验验。（4 4）橡橡胶胶制制品品的的成成形形工工艺艺特特点点 脱脱模模方方便便，模模具具结结构构简简单单；成成型型时时间间较较长长，硫硫化化必必须须达达到到硫硫化化点点；可可选选用用吨吨位位较较小小的的压压力力机机。4 4二二.橡橡胶胶制制品品的的结结构构工工艺艺性性1 1.为为脱脱模模方方便便，设设计计一一定定的的脱脱模模斜斜度度；2 2.便便于于胶胶料料的的流流动动和和充充填填，设设计计零零件件时时，交交接接处处设设计计成成圆圆弧弧形形；3 3.为为减减少少制制品品的的内内应应力力和和收收缩缩变变形形，制制品品的的壁壁厚厚应应尽尽量量均均匀匀；4 4.其其它它工工艺艺要要求求（1 1）不不宜宜设设计计出出小小直直径径的的孔孔；（2 2）尺尺寸寸公公差差等等级级一一般般为为I IT T1 11 1 I IT T1 14 4；（3 3）一一般般不不需需要要卸卸模模或或抽抽芯芯机机构构；（4 4）嵌嵌件件应应具具有有一一定定的的厚厚度度。5 5第二节 橡胶模设计一一.橡橡胶胶模模分分类类及及基基本本结结构构（一一）橡橡胶胶模模分分类类 根根据据橡橡胶胶模模制制品品的的类类型型、模模具具的的使使用用条条件件和和操操作作方方法法的的不不同同，橡橡胶胶模模主主要要可可分分为为填填压压模模、压压注注模模和和注注射射模模。1 1.填填压压模模 将将定定量量胶胶料料或或预预成成形形半半成成品品直直接接填填入入模模具具型型腔腔中中，然然后后合合模模，通通过过电电热热式式平平板板硫硫化化机机进进行行加加压压、加加热热、硫硫化化等等工工艺艺得得到到橡橡胶胶模模制制品品的的模模具具。2 2.压压注注模模 将将混混炼炼过过的的胶胶料料或或半半成成品品装装入入模模具具料料室室中中，通通过过压压机机将将胶胶料料由由模模具具的的浇浇注注系系统统挤挤入入模模具具的的型型腔腔内内。3 3.注注射射模模 利利用用专专用用的的注注胶胶设设备备，将将预预热热塑塑化化状状态态的的胶胶料料强强行行挤挤压压射射入入模模具具的的型型腔腔，然然后后硫硫化化、起起模模得得到到制制品品。6 6（二二）模模具具基基本本结结构构1 1.填填压压模模基基本本结结构构及及特特点点（1 1）开开放放式式填填压压模模 其其结结构构特特点点是是上上、下下模模板板之之间间没没有有直直接接的的定定位位零零件件，如如果果需需要要定定位位则则通通过过定定位位销销等等机机构构来来实实现现其其相相互互位位置置的的定定位位。这这种种模模具具结结构构简简单单，易易于于制制作作设设计计，制制造造周周期期短短，成成本本低低，操操作作方方便便；而而且且易易于于排排除除型型腔腔内内的的气气体体，避避免免制制品品产产生生气气泡泡。7 7大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流8 8（2 2）封封闭闭式式填填压压模模 其其结结构构特特点点是是上上、下下模模板板在在型型腔腔的的延延长长部部位位直直接接进进行行导导向向和和定定位位。上上模模有有一一凸凸起起部部分分伸伸入入型型腔腔的的延延续续部部分分，当当上上模模凸凸起起部部分分与与型型腔腔延延续续部部分分的的上上端端接接触触后后，模模具具型型腔腔就就处处于于封封闭闭状状态态。这这种种模模具具的的结结构构优优点点是是胶胶料料难难以以流流出出模模具具型型腔腔之之外外，压压力力较较大大，所所得得制制品品致致密密度度高高；对对复复杂杂制制品品可可避避免免局局部部欠欠压压引引起起的的缺缺胶胶现现象象。9 9（3 3）半半封封闭闭式式填填压压模模 从从结结构构上上看看，兼兼有有了了开开放放式式填填压压模模和和封封闭闭式式填填压压模模的的优优点点。这这种种结结构构的的排排气气性性能能较较好好，制制品品的的致致密密度度也也较较高高，胶胶料料流流失失小小，利利用用率率高高。这这类类模模具具亦亦适适合合于于夹夹织织物物橡橡胶胶制制品品的的模模压压生生产产。10102 2.压压注注模模的的基基本本结结构构及及特特点点 压压注注模模的的基基本本结结构构如如图图所所示示。压压注注模模的的特特点点是是模模型型闭闭合合后后再再铸铸入入胶胶料料，而而且且塑塑料料在在压压力力作作用用下下经经浇浇注注系系统统铸铸入入，所所以以型型腔腔内内气气体体易易于于排排除除。胶胶料料经经浇浇注注系系统统进进入入，胶胶边边少少，因因此此制制品品质质量量高高，适适于于制制造造性性质质比比较较复复杂杂或或含含有有金金属属嵌嵌件件的的大大型型制制品品。11113 3.注注射射模模基基本本结结构构及及特特点点 注注射射模模是是固固定定在在注注射射机机上上的的专专用用生生产产模模具具，由由动动模模和和定定模模组组成成。胶胶料料经经由由注注射射机机喷喷嘴嘴定定模模部部分分的的浇浇注注系系统统进进入入型型腔腔，动动模模部部分分完完成成开开合合模模动动作作。为为了了从从型型腔腔中中取取出出制制品品，在在动动模模板板上上大大都都设设有有自自动动推推出出装装置置。1212二.橡胶模成形零件工作部分尺寸的确定（一一）橡橡胶胶的的平平均均硫硫化化收收缩缩率率 橡橡胶胶的的平平均均硫硫化化收收缩缩率率，是是指指胶胶料料在在硫硫化化条条件件下下，称称为为合合格格制制品品前前后后体体积积的的收收缩缩量量与与模模具具型型腔腔的的体体积积之之比比。或或 为为便便于于计计算算，也也可可将将上上式式改改写写为为：1313（二二）影影响响橡橡胶胶硫硫化化收收缩缩率率的的因因素素 在在生生产产中中，影影响响橡橡胶胶硫硫化化收收缩缩率率的的因因素素很很多多，有有胶胶料料种种类类、成成型型工工艺艺和和橡橡胶胶制制品品的的结结构构因因素素等等。（1 1）胶胶料料因因素素 主主要要与与胶胶料料种种类类、填填充充剂剂的的用用量量、硬硬度度等等有有关关。（2 2）成成型型工工艺艺因因素素 主主要要是是受受硫硫化化温温度度、硫硫化化时时间间和和硫硫化化压压力力的的影影响响。硫硫化化温温度度高高，硫硫化化收收缩缩率率增增大大，但但缩缩短短了了硫硫化化时时间间，提提高高了了生生产产效效率率；硫硫化化时时间间长长、压压力力大大则则硫硫化化收收缩缩率率小小。（3 3）橡橡胶胶制制品品的的结结构构形形状状、大大小小及及是是否否有有嵌嵌件件等等，均均影影响响到到其其各各部部位位的的硫硫化化收收缩缩率率。1414（三三）模模具具成成形形尺尺寸寸及及公公差差的的确确定定（1 1）模模具具型型腔腔尺尺寸寸及及公公差差的的确确定定（2 2）模模具具型型芯芯尺尺寸寸及及公公差差的的确确定定（3 3）压压压压制制方方向向的的模模具具型型腔腔深深度度和和型型芯芯高高度度尺尺寸寸及及孔孔距距尺尺寸寸确确定定1515三三.橡橡胶胶模模设设计计（一一）橡橡胶胶模模具具的的基基本本组组成成（1 1）成成型型零零件件 成成型型制制品品形形状状和和尺尺寸寸的的工工作作零零件件。（2 2）辅辅助助机机构构 与与制制品品成成型型间间接接有有关关的的结结构构。（3 3）浇浇注注系系统统 主主要要包包括括浇浇道道、冷冷料料穴穴、分分浇浇道道等等。（4 4）定定位位机机构构 在在模模具具结结构构中中，对对各各有有关关零零件件或或嵌嵌件件起起定定位位作作用用的的零零件件。（5 5）连连接接零零件件 在在模模具具结结构构中中起起连连接接、紧紧固固作作用用的的零零件件。1616（二二）橡橡胶胶制制品品对对橡橡胶胶模模设设计计的的工工艺艺要要求求1 1.模模具具型型腔腔尺尺寸寸精精度度 模模具具型型腔腔部部分分的的制制造造公公差差值值，一一般般去去制制品品零零件件图图上上要要求求的的公公差差值值的的1 1/3 3 1 1/5 5左左右右。2 2.避避免免粗粗糙糙度度值值 橡橡胶胶模模具具的的型型腔腔，起起表表面面粗粗糙糙度度值值R Ra a应应在在0 0.8 8 0 0.2 2 m m之之间间。3 3.分分型型面面 1 1）不不得得影影响响制制品品的的外外观观质质量量和和尺尺寸寸精精度度；2 2）要要有有利利于于脱脱模模取取件件；3 3）位位置置设设计计，要要有有利利于于模模具具中中的的排排气气；4 4）要要有有利利于于飞飞边边的的切切除除；5 5）设设计计要要力力求求简简单单。4 4.进进料料口口 避避免免设设计计在在工工作作表表面面和和外外观观显显眼眼的的位位置置，保保证证不不因因肥肥料料的的切切除除影影响响制制品品的的使使用用功功能能。1717（三）橡胶模结构设计1 1.浇浇注注系系统统的的设设计计（1 1）主主浇浇道道的的设设计计 主主浇浇道道可可以以直直接接设设置置在在模模板板上上，也也可可以以设设计计成成嵌嵌套套式式的的。主主浇浇道道为为圆圆锥锥孔孔，上上小小下下大大，锥锥度度一一般般为为1 1:1 12 2、1 1:1 10 0等等；大大头头出出口口处处设设计计成成圆圆角角，圆圆角角半半径径0 0.5 5 2 2.5 5mmmm左左右右；尽尽量量短短些些，降降低低胶胶料料的的消消耗耗及及压压力力和和热热能能的的损损失失。1818（2 2）分分浇浇道道的的设设计计 分分浇浇道道是是胶胶料料进进入入主主浇浇道道后后和和进进入入进进料料口口充充满满型型腔腔前前，流流动动速速度度发发生生变变化化的的路路段段。一一般般分分浇浇道道的的深深度度，由由进进料料口口向向主主浇浇道道在在0 0.8 8 4 4mmmm直直接接过过渡渡变变化化。1919（3 3）进进料料口口的的设设计计 胶胶料料在在挤挤压压力力的的作作用用下下，经经过过主主浇浇道道、分分浇浇道道，再再经经过过进进料料口口流流入入模模具具型型腔腔。进进料料口口一一般般呈呈扁扁薄薄状状，使使胶胶料料易易于于充充填填型型腔腔，厚厚度度一一般般在在0 0.1 15 5 0 0.2 25 5mmmm之之间间。2020（4 4）冷冷料料穴穴的的设设计计 冷冷料料穴穴是是连连接接主主浇浇道道与与各各个个分分浇浇道道之之间间的的、胶胶料料暂暂时时停停留留和和预预塑塑化化的的中中转转小小“料料库库”，可可以以缓缓冲冲胶胶料料由由主主浇浇道道到到分分浇浇道道的的速速度度突突变变，为为胶胶料料的的继继续续前前进进提提供供塑塑化化处处理理，是是提提高高流流动动速速度度的的有有利利因因素素。21212 2.分分型型面面的的设设计计 把把模模具具型型腔腔分分成成两两个个或或三三个个可可分分离离部部分分的的接接触触面面称称为为分分型型面面，它它一一般般是是平平面面，也也可可能能是是曲曲面面或或斜斜面面。2222分分型型面面的的选选择择应应考考虑虑下下述述情情况况：（1 1）保保证证制制品品利利于于取取出出。如如果果分分型型面面设设计计位位置置不不对对，制制品品可可能能完完全全不不能能取取出出。2323（2 2）利利于于排排气气 在在压压制制过过程程中中，排排气气良良好好是是保保证证制制品品质质量量的的一一个个重重要要方方面面。分分型型面面处处的的缝缝隙隙是是理理想想的的排排气气通通道道，分分型型面面尽尽可可能能开开在在空空气气最最易易堵堵住住的的边边角角。2424（3 3）不不易易损损伤伤模模具具 凡凡有有凸凸出出的的锐锐角角锋锋口口的的模模具具，很很易易碰碰坏坏或或磨磨损损，从从而而影影响响制制品品的的质质量量，有有时时还还会会碰碰伤伤操操作作人人员员。因因此此分分型型面面应应尽尽量量避避免免模模具具产产生生锐锐角角锋锋口口。2525（4 4）尽尽量量避避开开制制品品的的工工作作面面 制制品品的的工工作作面面往往往往要要求求表表面面光光滑滑且且具具有有较较高高的的精精度度，而而分分型型面面处处由由于于留留有有缝缝隙隙，会会在在制制品品的的工工作作面面留留有有胶胶边边和和痕痕迹迹，经经修修边边整整理理，也也很很难难达达到到较较好好的的质质量量。2626（5 5）保保证证制制品品的的精精度度 对对同同轴轴度度要要求求高高的的外外形形或或内内孔孔制制品品，应应当当尽尽可可能能设设在在同同一一模模板板上上。（6 6）操操作作方方便便 分分型型面面的的设设计计应应便便于于装装填填胶胶料料，拆拆卸卸装装配配容容易易。（7 7）分分型型面面间间隙隙有有一一定定的的要要求求，一一般般不不大大于于0 0.0 02 2mmmm。27273 3.测测温温孔孔的的设设计计 测测温温孔孔的的设设计计位位置置，是是在在模模具具型型腔腔的的附附近近；测测温温孔孔的的大大小小和和形形状状，根根据据所所用用的的测测温温仪仪器器而而定定。4 4.流流胶胶槽槽设设计计 流流胶胶槽槽用用于于排排除除多多余余的的胶胶料料。其其大大小小应应适适当当，过过小小容容纳纳不不了了余余胶胶，过过大大则则排排胶胶容容易易、胶胶边边太太薄薄，胶胶料料内内部部压压力力下下降降，卸卸压压严严重重。流流胶胶槽槽位位置置距距型型腔腔太太远远，在在型型腔腔中中卸卸压压小小，余余料料不不易易流流出出；距距离离过过近近，流流胶胶太太易易影影响响质质量量，还还易易压压坏坏变变形形。5 5.排排气气槽槽设设计计 一一般般排排气气槽槽宽宽为为1 1.5 5 2 2mmmm，深深0 0.0 05 5 0 0.5 5mmmm。28286 6.启启模模槽槽设设计计 启启模模槽槽的的设设计计，应应使使启启模模容容易易、省省力力、迅迅速速，不不损损坏坏模模板板。启启模模槽槽深深为为4 4 6 6mmmm，则则宽宽1 15 5 2 20 0mmmm。29297 7.模模具具的的定定位位机机构构（1 1）圆圆柱柱面面定定位位（2 2）圆圆锥锥面面定定位位（3 3）导导柱柱、导导套套定定位位3030四.橡胶模典型结构3131总结 本本章章主主要要讲讲述述橡橡胶胶的的分分类类、成成型型工工艺艺特特点点和和橡橡胶胶制制品品的的结结构构工工艺艺性性；橡橡胶胶模模的的分分类类及及基基本本结结构构，橡橡胶胶模模成成型型尺尺寸寸的的确确定定和和设设计计要要点点。要要重重点点掌掌握握橡橡胶胶模模的的典典型型结结构构、橡橡胶胶模模分分型型面面的的确确定定、浇浇注注系系统统的的设设计计和和橡橡胶胶模模的的结结构构设设计计。3232