橡胶模具资料课件

2023/7/23心灵纯洁的人，生活充满甜蜜和喜悦

——列夫·托尔斯泰2023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/23目的和要求：1.掌握橡胶压模、注射模设计的基本过程和一般方法2.能正确分析制品结构、性能对模具分型面、定位导向、加工精度等方面的要求。重点难点：胶料收缩率、模具型腔尺寸确定、压模和注射模的设计2023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/232023/7/23第一节概述一、模具组成与分类橡胶模具是将胶料模制成制品的装置。（一）模具组成橡胶模具可分为成型件和结构件。

图13-l橡胶矩形圈模1—下模板；2—上模板；3—启模口；4—制品；5—排气孔；6—余料槽；7—定位销2023/7/23第一节概述（二）分类橡胶模具按模制方式可分为压模，压铸模和注射模三种。1.压模压模是将一定形状的胶料，加入敞开的型腔内，用压机闭模加压，在平板硫化机或立式硫化罐中硫化成型的一种模具，它结构简单、造价低廉、应用广泛。根据成型型腔的闭合形式有开放式、封闭式和半封闭式之分。2023/7/23第一节概述2023/7/23第一节概述图13-2三种型式的压模1一上模板；2一中模板；3一下模板；4—制品2023/7/23第一节概述2.压铸模

图13-3压铸模图13-4注射模1—型芯；2—型腔；浇注道；1—注射机头；2—定模板；3—型腔；4—加料室；5—压柱4—动模板；5—顶出机构压铸模又叫传递模。这种模具有一个专门的加料室和通往型腔的浇注道，加料室中的胶料在柱塞的压力作用下经浇注道压入型腔.2023/7/23第一节概述2023/7/23第一节概述3.注射模注射模是装在注射机上的专用模具其结构主要由定模和动模组成，胶料从注射机的喷嘴经定模的浇注系统进入型腔，动模随动模板完成开闭动作，并且大多都有自动顶出装置。2023/7/23二、橡胶模具设计的基本要求1.提高制品质量，满足制品的使用要求。模具应能提高制品的性能，满足外观和尺寸精度等方面的要求。2.操作方便3.制造容易、成本低廉2023/7/23第二节收缩率、型腔尺寸的确定、尺寸标注一、胶料收缩率

1.收缩率的基本概念胶料收缩率是指制品硫化后从型腔内取出冷却到室温的尺寸与制品对应型腔尺寸之差同制品实际尺寸的百分比，即；100%（13-1）100%2023/7/232.产生原因①温度变化引起的收缩由于制品温度降低，橡胶大分子热运动减轻，造成分子间距离变小，使制品体积减小。②化学变化（硫化）引起的收缩橡胶分子链发生交联，使线型分子变为空间网状结构，限制了橡胶大分子的运动，同样造成分子间距离变小，使制品体积减小。③分子链取向引起的收缩分子链取向会使分子间的距离变小，造成体积减小。2023/7/23第二节收缩率、型腔尺寸的确定、尺寸标注3.影响收缩率的因素①含胶率和胶种②硬度③胶料加工工艺④制品形状大小⑤制品断面结构①含胶率和胶种K大小的比较：FPM

＞Q＞IIR＞NBR＞BR＞SBR＞NR2023/7/23②硬度K=2.8-(0.015～0.02)A，％式中

K——直径方向的收缩率，％

A——硫化胶的平均邵氏硬度。2023/7/23③胶料加工工艺胶料的可塑度越大，停放时间越长，坯料形状越接近制品，收缩率越小。2023/7/23④制品形状大小收缩率随制品尺寸的增大而减小。环状制品的内径收缩率大于外径收缩率。2023/7/23⑤制品断面结构

金属件、夹织物构成了制品的骨架，由于骨架限制了胶料的自由收缩，因此有无骨架，其收缩率是不同的。对含金属骨架的制品，其收缩率往往受骨架的限制，因此制品尺寸因收缩而增大或减小，要视具体结构而定。对夹织物制品其收缩率很小，一般在0．4％左右。2023/7/232023/7/234.收缩率的确定方法①经验法

采取查表（所以又称查表法）或由经验而确定胶料收缩率的方法。2023/7/23②比较法

对于尺寸精度要求较高而生产批量较大的制品，采用结构和尺寸相近制品的模具，加工出所要生产制品，测得制品和模具对应部位尺寸后，经计算确定胶料收缩率的方法。2023/7/23③试验法

对于尺寸精度要求非常高、且生产批量较大的制品，采取经验法确定收缩率设计、加工出模具，由此模具加工出制品在经计算而确定出收缩率的方法。2023/7/232023/7/23第二节收缩率、型腔尺寸的确定、尺寸标注二、型腔尺寸的确定、尺寸标注（一）型腔尺寸的确定

模具的型腔尺寸及公差是根据制品的平均尺寸．公差和胶料收缩率来计算的。不论制品外尺寸的公差怎样给定，总可求得各对应外尺寸的最大值和最小值.2023/7/23第二节收缩率、型腔尺寸的确定、尺寸标注（二）尺寸标注1.零件尺寸标注(1)型腔基本尺寸和偏差的标注；(2)定位、导向元件尺寸及偏差的标注；(3)自由尺寸的标注；(4)型腔、分型面、配合面粗糙度一般情况选择Ra值1.6μm及其标注；(5)其它表面粗糙度一般为Ra值50～3.2μm；(6)形位公差的标注。2.整体尺寸标注(1)配合尺寸及等级标注；(2)外形特征尺寸标注；(3)技术要求。例题如图所示为一耐油密封垫圈，试计算其模具型腔尺寸。（收缩率K取2.0%）2023/7/23孔与轴的概念1、孔与轴的概念

1）孔

2）轴轴孔

基本尺寸上偏差下偏差公差+02023/7/23

es=0基准轴h基准孔HEI=02023/7/23基本偏差代号使用要求a、b、c大间隙和热动配合d、e、f用于旋转运动cd、ef、fg用于尺寸较小的旋转运动件g用于滑动或定位配合j、js用于与轴承相配合的轴j~n过渡配合p~zc过盈配合2023/7/23+0-基本尺寸H7f6基孔制F7h6基轴制2023/7/23分类项目符号形状公差直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度分类项目符号位置公差定向平行度垂直度倾斜度定位同轴度对称度位置度跳动圆跳动全跳动共14项一、国标规定的形位公差项目及其符号2023/7/23曲轴2023/7/23第三节模具结构设计一、压模结构设计及设计原则(一)结构类型及分型面的选择1.分型面的概念将模具型腔分割成两个及两个以上可分离部分的分割面称为分型面。

图13-6O形密封圈模的两种分型面2023/7/23第三节模具结构设计2.分型面的选择原则

(1)保证制品易取出图13-7V形密封圈压模2023/7/23图13-8制品取出难易的几种情况l、3一模板；2一制品；4一左半模；5一右半模；6一模套2023/7/23(2)排气方便图13-9不同结构模具排气情况图13-10坯料形状对排气难易的影响2023/7/23(3)避免锐角图13-11模具带有锐角的情况a一模板A处为钝角，不易碰坏；b一型芯B处为锐角，易碰坏；1—上模板；2一型芯；3一下模板；4—制品2023/7/23(4)避开制品的工作面图13-12分型面与工作面的关系(a)分型面不在工作：面上；正确；(b)分型面在工作面上，不正确l一上模；2一下模；3一中模；4一制品2023/7/23(5)保证制品精度图13-13模具结构对制品同轴度的影响(a)制品不在同一块模板上，同轴度差；(b)制品在同一块模板上，同轴度好2023/7/236)分型面应便于装填胶料，模具易于装拆图13-14模具与型芯配合情况模具与型芯在端面配合，易卡住；(b)模具与型芯为锥面配合，不会卡住(7)型腔嵌进图13-15封闭式模具(8)保证制品的外观以及容易除去胶边。2023/7/23（二）镶块及型芯的镶接(1)镶块的镶接图13-16带镶块的压模1、2一镶块；3一上模；4一下模；5一制品(2)型芯的镶接2023/7/23图13-17有型芯的矩形胶圈模具1—型芯；2—上模；3—中模；4—下模；5—定位销；6—制品图13-18胶料挤入接缝与型芯结构的关系

(a)、(b)胶料易沿A处挤入接缝；(c)胶料不易挤入接缝，设计合理2023/7/23第三节模具结构设计(1)嵌件在模具中定位应选在嵌件加工精度较高的部位作为接合面，其它部位应留较大的间隙；(2)模具与嵌件的接合表面间的间隙通常取0.05～0.15mm，使嵌件插入模具中不致于过松，又留有必要的热膨胀空间；(3)定位嵌件的销子只允许设置在穿过制品的非工作面，如图13-20中的定件销都穿过非工作面。2023/7/23图13-19橡胶轴套模

l—下模；2—导向板；3—左芯；

4—右芯；5—制品；6—嵌件（四）模具的导向与定位导向与定位的概念(1)导向(2)定位2023/7/232.定位与导向方法、特点与设计目前一般采用的有：锥面定位、斜面定位、圆柱定位、定位销定位四种。

(1)锥面定位图13-21锥面定位图13-22锥面定位引起的横向偏移2023/7/23(2)圆柱面定位图13-23圆柱面定位(3)斜边定位图13-24斜边定位2023/7/23(4)销钉定位图13-25定位销的形式a、普通定位销；b、可换套筒定位销；c、凸台定位销；1—上模板；2一下模板；3二可换套筒；4一固定螺钉2023/7/23图13-26定位销的数量和分布2023/7/23（五）余料槽、排气孔，启模口及手柄的设计1.余料槽(或称流胶槽)(1)余料槽的大小和形状图13-27余料槽2023/7/23(2)距离(3)布局图13-28余料槽的布局

1一型腔；2一余料槽；3一定位销；4一下模板2023/7/232.排气孔图13-29O型密封圈模。l—上芯；2—上模；3—下模；4—下芯；5—定位销；6—O型密封圈；7—排气孔2023/7/233.启模口(又称撬口)图13-30不正确的启模口2023/7/23图13-31启模口的尺寸图13-32手柄的形式2023/7/234.手柄图13-33手柄与棋具的连接形式a、螺钉连接；b、螺纹连接(中部焊接)；c、螺纹连接(中部用套管螺纹)；d、焊接2023/7/23（六）型腔数的确定(1)单腔模(2)多腔模(3)多层模

图13-34型腔的排布2023/7/23第三节模具结构设计（七）强度及刚度1.材料选择(1)较高的机械强度和一定的表面硬度，(2)良好的加工工艺牲，(3)良好的导热性，(4)较好的抗腐蚀性，(5)价格较低。2023/7/23第三节模具结构设计常用的材料有如下几类：(1)碳素结构钢一般用Q275、45钢或50钢。(2)ZG270-500或ZG310-570铸钢。(3)铸铝(4)铬镍钢(5)CrWMn、9Mn2V、9SiCr等合金工具钢。2023/7/23第四节模具材料与加工方法

一、模具材料

(1)材料选择原则①具有足够的强度和刚度，保证模具在高压下工作不会发生损坏；②具有一定的表面硬度、较高的耐磨性和抗腐蚀性，保证模具具有足够长的使用寿命；③良好的加工工艺性，使加工、制造比较