橡胶密封件的模具设计

橡胶密封件的模具设计江西高安宜春地区拖竝机厂 蒋金海 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/ 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/近代液压传动肌构应用很广，而要保证液 压机构的正箱工作，与谡封件的质量好坏关系 按犬。密封件育金覆和非金履的,非金属的材 科如據胶、塑料和皮啟等，其中尤以橡胶密封 件应用甚广，找厂由于维护修理新老设备以及 技不的需要，有灯婆直制一些非标准的或货源 俎讲的核肢捞封件“现将我们对于橡胶密封件 的英具设计和制造中一些不成熟的经验作如下 介绍,仅佻参潯。1、材料1常用的橡胶材料夭然胶NR、丁基胶1IR、丁苯胶SBR、顾 丁胶BR、丁腊胶NBR、氧丁胶CR等.2. 常用的央织物棉帘布（最常用的夹织物）、人造丝和锦纶 帘市、涤纶帘布、雏纶织物、玻璃纤维帘布等.3. 橫具材料常境勺真必材甘为低碳钢A 3或20,渗碳 层深工8、1.1亳米：中撅钢45,竇面淬火坯度 可达HRC4047,鼓髙达55；镶块和一些小 的或细长旳型芯可选用台金钢，如40Cr加热 贲830850 C油淬后,3603701回火.HRC 可达4244加热到850 -870*0油淬后，180 200C回火；HRC可达5267）高碳低合金 钢9Mn2做模具比较合适。在正常条件下，油 淬温度最好为8001D,回火温度不超过200C 般采用160-180特殊的漠具也有用铸钢、 铸铭的，但任工艺上必须潸除砂眼、缩孔后才 能使用。制品的表面光洁度要求高时，模腔镀钻， 镀层厚在0.008001送米，并且要抛光.常用嫌胶.填充柯、：fe屈等的线胀系数见 表1 C二、橡胶的收缩率要使悭胶制品符合设计中的公差要求，首 先必须卑握橡胶的收缩率。椽胶硫化后的收缩 率（相对模型尺寸而言）一般为1.33.0%,胶 料收馆率值K可按下式计算：表1常用梯胶、填尢剂、金属爭的线底致材料g林天然丘NR216X10-1丁笨蔗SBR216X10-1T訥舷NBRi 計i1 TCR.oxjo-1T恳胶HR194X10-1填克创(5 ;0)X10200、2,断面直径为4)4 0.1,根据所用胶 料的收缩率为1.8%,又根据多次生产实践经 验，内径收缩误差一般不超过0.10,断面直径 误差不超过0.05,其模腔尺寸计算如下：内径 20X( 1 + 1.8%) = 20.36 毫米，断 面 4 X( 1 +1.8%)=4.叽2亳米模腔尺寸公差(见图8 )计算如下：内径0.2干0.1 = 0.10亳米，断面0.1 干0.05 = 0.05 毫米。(2 )制品公差小和模腔尺寸大的公差， 胶料收缩率实际误差比制品允许公差大，提高 赛具制造精度无法保证制品公差时，采用三种方法：a、釆用形状和大小类似的模具试压，测出实际收缩率，这样可以诫少決差，其次，在 出现超差时考虑有修正模具的余地.b、根据制品的工作特点，采用经验控制 法。如静态0形密封圈的内径宜小不宜大，收 缩率就尽可能取得小一些，直径取公差下限， 截面取公差上限。c、在制品的工作国上，对一些不更要的 尺寸往往不注明公差，设计时除按收缩率标注 模腔尺寸外，其公差都照国际(GB169 59)基 准件公差46级粘度执行.2.模具的技术要求(1)模具承压面的不平行在直径(或最 长一边)小于200亳米时，不超过0.05亳米当 在200350亳米时，则不超过0.1亳米。(2 )模具分型面、镶块拼合缝的局部间 隙不超过0.05毫米。镶块不可低于模座平面， 一般可稍高，但不得超过0.05冬米。(3 )疾具的定位配合部分，如导销和导 套、模芯和模孔、注压活塞和注压料筒等结构的 同心度允差为0.03亳米，其拔模斜度为1：100(如 果定位要求不高时亦可加大斜度)、与模具分型 面不垂直度允差(200毫米时)不趙过0.10毫米， 但要灵活掌握。(4) 模具的模腔及分型面处，光洁度应 在以上，配合部分为 6,其他部分为 4 5 o(5) 模腔与分型而相接处应保持清角， 模腔与模腔接触误差尽虽最小，一般不超过 0.050.10毫米。(6 )模具必须在规定部位打上标记，例 如编号、产品型号、制造日期等。五、模具的配合及外形尺寸1, 般的制化鯉百的板国帳（G B）規住 选泽，轴孔配合：静紀合：恥10时为-空大于忙阿为炉豹配合：-加工中必须注恵同一副腹具应由一个人加 工，先加工比较难控制的零件和尺寸，然后仍 按上述公差带推算着配其它零件。例如；么 称尺寸为46的动配合学，孔是445”，（1C轴是机必:鹭。轴只许可比孔小0.077- 0.025亳米。如果孔已车成455奈米，轴可 做未&45.15乂器；亳米, 即4 45.073 - $ 45.125 奄米。非圆孔和非圆柱的配合，活动间隙小于0.10.2毫米。2. 模具外形尺寸应尽量做到既不影响模 具寿命，又不过分笨重，应充分估计胶料硫化 时对模具的胀力，对尺寸大的厚制品尤应注意。为达到上述要求，选用优质钢材，适当热 处理外，对厚制品衽胀力大又不易排料的封闭 式结构，采用上、了棋将中模反包的特殊办法 （见图g）S9尺包疑具外构夹布橡胶密封圈模具外形尺寸参照表3、 表4所列，表中代号见图10所示。六. 模具的定位、启模、测温 及制品取出1. 模具定位方式（1 ）圆锥面定位 常用定位斜度为15，配合高度为610奄米。如不影响贺农3 夬布椽胶卷封出濮幷形尺T芒一毫来）尺;2”. i)30 1145 14635：2b紳13u处14i、3!;0aw159156、3G250451168、450 66Q60O 1G7说5U&188表4央布洋胶密封国校卄灯尺于丈二（毫来）卜刁血,f. flA昇K；L_3S器H；s7A Id a u76“5:lJ9、226r.、22 “6：364板厚度则配合高度允许适当加高（见图11, 图 12）.（2 ）中央圆柱定位 配合处要歸 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/毫米密合，其余部分做成310的斜度(见B13),(5)斜边定位长条形制品模具多用此定位. 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/ 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/Uil H 以西 NiiZ-S16导馆6导*2.启模结构设湮撞口、手柄、吊钩等(1)撬口模具土和宽都在260电米以 内、厚度在75毫米以内的,據口深度约4乞米、 宽15奄米，規口倒角0.5米,可设计成圆周 形，也可铳口。不良的楡口如图16所示。(3 )导销导套定位用于非轴心对称 的橡胶模具。导销尖瑞做成半圆形，使导销易 于滑入导套,长度稍短于摸具总厚，伸岀模板部 分一般最长为4666毫米。导套为防止导销孔 磨损而加设，日后可以修理(见图14.图16).(2 )手柄 一般克侥大于$450毫米的 圆形模具或重凰超过药公斤的模具耍装手柄 用816髦米圆铁弯成unM形，数於一般 为二个3.制品出模应避免受剪切轧断例如为 了保持泊封内径d的精度，常将汕封上、下棋 的分型处设在非工作面上(见图17).但此时 必须保持(一卜，否则出模时轧坏制品 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/ 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/K14ffll7a处分型 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/(4)齐缝螺钉定位 用齐缝螺钉固定圆 形件的配合。 4.测温孔 简单的形式是在中模上钻 切8的孔，深度在3040毫米,即可测鱼温度.七、常用橡胶密封圈的模具结构形式1 . 0形椽胶密封圈模具单孔和灰孔0形圈模结构如图18、图19所 示。45分型0形圈模结构如图20、图21、图22 所示.模压0形囲在分型处不免产生废边，因 此型腔深度每边要比原来小0.020.04亳米。图23所示结构，由于结合锥面较小，余胶 易入余料槽，减少废边。结构中增加台扃为了 使加工中增加基准面，台肩间隙控制在o0,03 奄米。2. V形橡胶密封圈模具（见图24. 25.26、 27 ）图2S 46分型0谢IB填图25所示模具虽加工困难一些，但不易胀 坏模具。图26模具可防止夹织物在硫化时滑出 模腔压伤制品。624 介泾小-T14C4不兴帜加律处玄奸环根3 25外径大于140走来的V町不大仅的榕 枕窗対环帳 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;/图28、29分别是支承环模和压环模，与密封圈史套使用。3. Y形、U形橡胶密封圈模如图30、31 所示。J形、U形无骨架汕封模如图32、33所 示。326外径小于140无来的V彫夬趺输松胶密封环康BB31 U彭權胶密対田橫3 27外径大f 1404米的V邢充俣舫跟 处番井环接8328 VO&支禾环槐图32 J彫无骨采油甘根图29压环核S33 U砒无管条油対棧其余各种橡胶密封圈模可参考设计。 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights resvrvcc3$ 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights resvrvcc3$ $30 丫用惨狀密封田爆参考资料1. 机械设计手册上.下笊 恿化工业版.IMS半2. 合机床设计第二爭液九部分 忧以工业 版.1915+3. 跟胶工女手爭第三研基本工艺石化工並 * 1976 年4. 1973牛箱 5期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights resvrvcc3$