橡胶防尘密封圈模具设计与制造
橡胶密封圈及其设备制作方法与相关技术
本技术介绍了一种橡胶密封圈及其制备方法，橡胶密封圈包括以下组分：改性丁苯橡胶，炭黑、硫化剂、促进剂、防老剂，氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、白炭黑、氧化铝纤维；其中改性丁苯橡胶为对乙烯基苯甲醇和丁二烯基三乙氧基硅烷的聚合物，再经过二苯基次磷酰氯和巯基乙醇改性后得到的产物。
橡胶密封圈引入了二苯基次膦酰基和巯基乙醇，增加了大量的环结构，提高了分子交联度，环结构和交联结构具有一定的相互作用力，可以形成致密的网络结构，一定程度上可以提高分子链的刚性，从而大大提高了耐高温性能。
另外，炭黑、白炭黑、氧化铝纤维等填料的加入，使密封圈具有良好的抗压、耐磨等力学性能。
技术要求1.一种橡胶密封圈，其特征在于，包括以下质量份数的组分：改性丁苯橡胶80-100份，炭黑5-15份、硫化剂1.2-3.5份、促进剂0.6-1.9份、防老剂3-7份，氧化锌3-8份、硬脂酸0.6-1.6份、硅烷偶联剂3-5份、白炭黑8-16份、氧化铝纤维9-16份；所述改性丁苯橡胶为对乙烯基苯甲醇和丁二烯基三乙氧基硅烷的聚合物，再经过二苯基次磷酰氯和巯基乙醇改性后得到的产物。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶密封圈，其特征在于，所述改性丁苯橡胶的制备方法，包括以下步骤：步骤a：在反应釜中加入30-50g对乙烯基苯甲醇、50-90g丁二烯基三乙氧基硅烷和200g环己烷溶剂，然后再加入极性调节剂四氢呋喃3g、引发剂正丁基锂1g，在65-70℃下反应2h，反应结束后得到溶聚丁苯橡胶；步骤b：把100g溶聚丁苯橡胶加入甲苯溶剂中，再加入24g二苯基次膦酰氯，搅拌下升温至回流，开始滴加10g三乙胺，滴加完毕后，反应24h，过滤烘干，得到二苯基次膦酰基丁苯橡胶A；步骤c：将100g二苯基次膦酰基丁苯橡胶A，加入200ml 5wt％稀硫酸中进行水解，水解完成后过滤洗涤，干燥后加入200ml甲苯溶剂中，加入10g三乙胺，于0℃下滴加12g氯化亚砜，滴加完毕后，继续反应5h，反应结束后过滤洗涤干燥，得到二苯基次膦酰基丁苯橡胶B；步骤d：把100g二苯基次膦酰基丁苯橡胶B加入200ml巯基乙醇中，搅拌下加热至回流，滴加10g三乙胺，反应12h后，过滤洗涤干燥，得到改性丁苯橡胶。
球头防尘罩橡胶模具设计与制造工艺
芯 、上模 相粘 ，克服了废边 圈套于模芯 四周无
法取 出的弊 病 ，实现 了快速 去边 。
２３ 模具 工作 原 理 ．
定 的锥度 ，有 利于合模和脱模 ，防止制 品在
脱模 过程 中受力不均匀而变形 。原模 具结 构在 连续 生产过程 中，活动模芯频繁装入 、取 出 ， 极易碰损且模芯连接处分型废边极 难清除 ，生 产的制品在后道需大 量人 力资源人 工去边 ，浪 费人力的 同时影响 了产 品发货 周期 。经过分析 认为 ：吊装后 的模具 中模 可作为料杯 ，存放预
收稿 日期 ：２ ０ —７１ ０ ６０ —１ 作者简介 ： 丁晓晖 （ ９ ３ ） １７ 一 ，男 ，助理 工程师 。 ．
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模 具 技 术 ２０． ． ０７ ２ Ｎｏ
２ ７
模 具 主 要 结 构 如 图 ２ 示 。为 了 保 证 脱 模 所 方 便 ，活 动 模 芯 采 用 吊装 且 外 圆 与 上 模 内孔 配
效 果
图１ 橡 胶 制 品零 件
ｍｍ；外观要求无气泡 、硫痕 、缺料 、裂口等缺
１ 制 品结构特点
图 １ 示为纯 胶球 头 防尘罩制 品 图 ，橡胶 所
材料为Ｃ Ｒ，内径 装 配 尺寸 分 别为 ７ｍｍ、 １ ２ ２
陷 。以前采 用活 动模芯 接 头生产 ，由于型 腔表 面
与分型处易碰损 ，而且废边不易去除 ， 生产效率
特别低 ，不能满足外观及生产交付的需要 ，为此
特研究开发了此种结构的模具。
ｍｍ，最大外径为 ８８ｍｍ，参考 高度为２ ． ３． ６７ ｍｍ，大端卡簧尺寸为 ０５ ｍｍ，小端卡簧尺 ３． 寸要求为 ６ｍｍ，适合球头最 大外径 ５５ １． ７ ３．
Y型橡胶密封圈模具设计及加工
析， 根据其 使用 特点 和要 求 ， 定 了 以车 削代 替 确
模 压 的加 工工 艺 。这种 工艺方 法 的优点 是刃 口
慢， 质量 差 。
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第３ ３卷第 ４期
刘桂 明等 ． Ｙ型橡胶 密封 圈模 具 设计 及加 工
・２ ・ ３
／ ／
芯
— — — —
／ ／ ／
Ｌ — 。 千
～ ／
、
＼
Ｆ ／ 模
＼
、
４． ４
图 １ 密 封 刃 口部 位 结构
及 在 Ｙ 形 密 封 圈模 具 的加 工 方 面得 到 了应 用 ， 理 想 的 加 工 精 度 和 表 面粗 糙 度 是 以往 传 统 加 工 方 法 所 其
无 法 比拟 的 。
关键 词 ： Ｙ形 密封 圈 ； 密封 刃 口； 艺 ； 具 工 模
中 图分 类 号 ：３ ． １ ３０４
尺寸可在 一定 范 围内调 节 ， 口尖 锐且 无缺 陷 ， 刃
缩 率则 因硫 化条 件 、 原材料 批 次的不 同 、 混炼工
艺的差异等 因素影 响， 现较大 的变化， Ｙ 出 而 形 密 封 圈对 尺 寸 的要求 是 比较 严格 的 ， 度 的提 高 ， 模具 复 杂 程 度 降低 ， 造工艺 得 到 了明显改 善 ， 的结 构没 有 制 新
型 面不等 高缺 陷 （ 见 图 １ 。 参 ）
产 生这些 缺 陷的 原 因是 模具 型腔 分型 面必
橡胶密封圈模具设计方法
１ 确 定橡 胶 的收 缩 率
设 计 模 具 前 ， 先 要 确 定 橡 胶 的 收 缩 率 ， 则 不 能 保 首 否 证 密 封 制 品 的正 确 轮 廓 和 尺 寸 。 确 定 收 缩 率 应 按 橡 胶 的 硬 度 来选 取 相 应 的 橡 胶 收 缩 率 ， 表 １ 如 。 表 １ 橡 胶 收 缩 率
表 ２
般有 两类 ， ： 面定 位和销 子定位 （ ２ 。 即 锥 图 ）
ｒ — —
图
半圆形
羔十 —旦 —
ｌ
梯形
料 露
从 表 中 可 知 ： 般 橡 胶 制 品 采 用 ６级 精 度 ， 具 型 腔 一 模
销钉定位 锥面定位
图２
作者简介： 熊庆 丰 ， 州 中 国振 华 集 团 永光 电子 有 限 公 司机 动 处 ． 管 工 程 师 ， 事 多年 设 备 制 造 与 维护 的 工 作 。 贵 主 从 收稿 日期 ：０ ８ — ３ ２ ０ —６
碰伤 ； ｅ减 少 密 封 圈 飞 边 的 形 成 ， 型 面 之 间 应 平 行 接 触 ， ） 分 其 接 触 面 之 间 应 不 大 于 ０ ０ ， 样 在 压 制 密 封 圈 时 宜 ． ５ｍｍ 这 获得 薄的飞边 ， 利于外 形修整 。 有 ３ 余 胶槽 的设 置 ） 要 使胶料 容易充 满模腔 ， 般是放 人模腔 的胶 料体 积 一 大于密 封圈 的体积 ， 在硫 化过程 中让多余 的胶 料通 过分模 面 之 间 的 间 歇 而 排 人 流 胶 槽 ， 样 就 不 会 引 起 飞 边 过 厚 以 这 及 厚 度 不 均 匀 ， 果 考 虑 在 下 模 和 中 模 距 模 腔 两 边 ３ｍｍ 如 ４Ｉｍ 的地 方 开 设 Ｒ ～Ｒ。的 余 胶 槽 就 可 以 避 免 上 述 情 ｌ Ｔ 况 发 生 。图 １为 典 型 的 余 胶 槽 。 在 实 际 中 半 圆 形 方 式 一 般 用 得 较 多 ， 有 在 余 胶 量 大 只 时多采 用梯形 。 ４模 具 的定位方式 ）
橡胶密封圈加工工艺
橡胶密封圈加工工艺
橡胶密封圈加工工艺一般可以包括以下几个步骤：
1. 材料准备：选择适合的橡胶材料，如丁腈橡胶、氟橡胶等，根据产品要求的耐温、耐油、耐化学品等特性进行选择。
2. 模具设计与制造：根据产品要求绘制3D模型，然后设计和制造相应的模具。
模具一般采用金属材料，如铝合金、工程塑料等。
3. 橡胶成型：将橡胶材料加热到适当温度，然后放入预先设计好的模具中，加压使其充满模具的空腔，并在一定时间内保持压力和温度，使橡胶材料具有相应的形状和硬度。
4. 压痕处理：根据产品要求，对橡胶密封圈进行压痕处理，可以增加密封性能和抗老化能力。
5. 表面处理：橡胶密封圈的表面可以进行喷涂、印刷、涂覆等处理，以提高其耐磨性、耐腐蚀性和防尘性能。
6. 检验和包装：对橡胶密封圈进行外观质量检验、尺寸检验等，合格后进行包装和标识。
需要注意的是，橡胶密封圈加工工艺可能因不同产品和要求而有所差异，以上仅为一般加工工艺的简要介绍。
实际操作应根据具体情况进行调整和优化。
橡胶密封圈生产工艺
橡胶密封圈生产工艺
橡胶密封圈是一种常用的密封材料，广泛应用于机械设备、管道系统等领域。
下面介绍橡胶密封圈的生产工艺。
首先，橡胶密封圈的生产需要准备原材料。
常用的原材料有橡胶、填料、助剂等。
其中橡胶是主要的原材料，根据不同的使用需求选择不同种类的橡胶。
接下来，需要将橡胶和其他原材料进行混炼。
混炼的目的是将各种原材料充分混合均匀，并加入一定量的硫化剂以便后续的硫化反应。
混炼一般通过炼胶机进行。
混炼完成后，将橡胶胶团放入模具中。
模具的形状根据密封圈的需要来设计，可以是圆形、方形等。
然后将模具放入压力机中进行压制，使橡胶胶团变形成为密封圈的形状。
压制完成后，密封圈还需要进行硫化处理。
硫化是将橡胶材料在一定温度和时间下进行化学反应，使其变得坚固耐用。
一般情况下，硫化温度为150-200摄氏度，持续时间为10-20分钟。
硫化完成后，将密封圈从模具中取出，并修整边缘。
修整边缘可以通过切割机等设备进行。
修整边缘的目的是使密封圈外形规整，并确保密封圈的尺寸精确。
最后，对密封圈进行一系列的质量检测。
主要包括外观检查、尺寸测量、硬度测试等。
检测合格后，将密封圈进行包装，然后可以出厂销售或者运往用户现场使用。
总结起来，橡胶密封圈的生产工艺包括原材料准备、混炼、压制、硫化、修整边缘和质量检测等环节。
通过上述工艺流程，可以制造出符合要求的橡胶密封圈产品。
o型密封圈的生产工艺
O型密封圈是一种常见的密封元件，用于填充缝隙、防止液体或气体泄漏。
其生产工
艺可以概括为以下几个步骤：
1.材料准备：选择合适的材料，如橡胶（包括丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等）或其他高弹性材料。
确保材料符合相应的标准要求，如硬度、耐温性、耐化学性等。
2.模具设计和制造：根据密封圈的尺寸和形状要求，设计并制造用于制造O型密封圈
的模具。
模具通常采用金属材料，如钢或铝合金，以确保耐用性和精度。
3.原料炼胶：将选定的橡胶材料与其他添加剂（如硫化剂、防老化剂、增塑剂等）按照特定配方进行混炼。
混炼的过程包括橡胶及添加剂的搅拌、塑化和加热，以确保均匀
的分散和化学反应。
4.模具注塑：将混炼好的橡胶放入预先设计好的模具中。
通过制造设备（如注塑机）的压力和热量作用下，使橡胶充分填充模具腔体，形成整体的O型密封圈。
5.硫化和固化：完成注塑后的O型密封圈进入硫化室或烘箱中，进行硫化和固化。
硫
化是通过给予一定温度和时间的热处理，使橡胶经历交联反应，增强其弹性和耐用性。
6.细加工和质检：硫化完毕的O型密封圈经过去毛刺、修整边角等细加工处理，以确
保密封圈的外观和尺寸符合要求。
随后，通过质量检查，对密封圈的外观、尺寸、硬
度等指标进行检测，以确保其质量合格。
7.包装和存储：合格的O型密封圈进行包装，常用的包装方式包括袋装、盒装等。
密
封圈应储存。
多腔刃口式无飞边橡胶密封圈模具的设计与制造
作 者简 介 ： 刘俊 生（ １ ９ ５ ３ 一） ， 男， 陕西周 至人 ， 陕 西 科 技 大 学 高级 工 程师 ， 主要 从 事 模 具 设 计 与 制 造 方 面 的 研究 工 作 。
工， 以保证 上下 模相 对位置 精度 。
４ ８
装配 后 磨平
橡
胶
工
业
缩小 倒 角 顶 部 至 型腔 边缘 的距 离为 ０ ． ０ ５ ～０ ． ０ ８
为２ ． ０ ％～３ ． ５ 。 由于该零 件体 积小 、 精度 高 、 生
产批 量大且 周 期 短 ， 因此 在保 证 产 品质 量 的 前提
下， 提 高生 产率 是模 具设 计制 造所 要解 决 的问题 。
图 １所 示 为 Ｏ 形 密 封 圈 结 构 尺 寸 ， 材 料 为 ６ １ ４ ４硅 橡胶 ， 其 邵尔 Ａ 型硬 度 ４ ０ ￣６ ０度 ， 收缩 率
图 ２所 示 为 多 腔 刃 口式 无 飞 边 模 具 ， ８ １个 型 芯 分别 通 过 过 盈 配 合 压 入 上 下 模 板 。模 具 设 计 要 点是 把 型 芯 上 的 溢 胶 槽 加 工 成 倒 角 状 ， 且
２ 模 具设计 应 注意 的 问题
（ １ ） 型芯 材料 需选 用加 ： 性 能好 、 热 处理变 形 小 和硬度 高 （ 工作 部分 ５ ８ ￣６ ２ ＨＲＣ ） 的Ｃ ｒ Ｗ Ｍｎ 。 （ ２ ） 应设 置承 力 销 ， 以调 整单 位 面 积压 力 （ 即 剪 切力 ） ， 保 护刃 口。 （ ３ ） 采 用 片 状胶 料 时 上料 迅 速 、 方便 ， 可 以 阻 止合 模过 程 中的胶料 大量 外溢 。 （ ４ ） 为方便调整分 型面间隙， 采 用 圆柱 形 模
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橡胶防尘密封圈模具设计与制造
摘要：本文介绍了橡胶防尘密封圈的模具设计与制造过程。
首先分析了橡胶
防尘密封圈的结构和功能特点，然后根据实际生产需求，设计了一种适用于大型
机械设备的橡胶防尘密封圈模具，包括模具结构设计、材料选择、加工工艺和模
具试制等内容。
最后，通过对模具制造过程中遇到的问题进行总结和分析，提出
了模具设计和制造中需要注意的问题和改进措施，为橡胶防尘密封圈模具的设计
和制造提供了参考。
关键词：橡胶防尘密封圈；模具设计；模具制造；材料选择；加工工艺；问
题分析
一、绪论
1.1研究背景
橡胶防尘密封圈是一种广泛应用于各种机械设备中的密封件，主要用于防止
机器设备内部的灰尘、水分等杂质进入，并保持机器设备的正常运作。
随着现代
工业技术的不断发展，对橡胶防尘密封圈的要求也越来越高，需要具备更加优良
的密封性能和使用寿命。
模具是制造各种机械零件和产品的重要工具，对于橡胶防尘密封圈的制造也
起着至关重要的作用。
模具的设计和制造质量直接影响到橡胶防尘密封圈的制造
成本和质量，因此，如何设计和制造高质量、高效率的模具，成为橡胶防尘密封
圈制造的关键技术之一。
1.2研究目的
本文旨在研究橡胶防尘密封圈模具的设计和制造技术，为提高橡胶防尘密封
圈的制造质量和生产效率提供参考。
具体目的如下：
1、分析橡胶防尘密封圈的结构和功能特点，为模具设计提供基础理论支撑。
2、设计一种适用于大型机械设备的橡胶防尘密封圈模具，包括模具结构设计、材料选择、加工工艺和模具试制等内容。
3、通过对模具制造过程中遇到的问题进行总结和分析，提出模具设计和制
造中需要注意的问题和改进措施。
1.3研究内容
本文主要研究橡胶防尘密封圈模具的设计和制造技术，具体内容包括：
1、橡胶防尘密封圈的结构和功能特点分析。
2、橡胶防尘密封圈模具的设计，包括模具结构设计、材料选择、加工工艺
等方面的内容。
3、橡胶防尘密封圈模具的制造过程，包括模具加工、装配、调试等环节。
4、橡胶防尘密封圈模具试制和试验，对模具的性能和质量进行评价和改进。
5、模具制造过程中遇到的问题和改进措施，总结经验教训，提高模具制造
质量和效率。
二、橡胶防尘密封圈的结构和功能特点
2.1橡胶防尘密封圈的结构
橡胶防尘密封圈是一种环形密封件，通常由橡胶材料制成，具有一定的弹性
和可塑性。
其结构分为内环和外环两部分，通常内环的直径小于外环的直径，两
个环之间有一定的间隙，以便于安装和使用。
2.2橡胶防尘密封圈的功能特点
橡胶防尘密封圈的主要功能是防止机器设备内部的灰尘、水分等杂质进入，
保持机器设备的正常运作。
其具有以下功能特点：
1、良好的密封性能：橡胶防尘密封圈具有良好的密封性能，能够有效地防
止外部杂质进入机器设备内部，保持机器设备的正常运作。
2、高弹性和可塑性：橡胶防尘密封圈的材料具有高弹性和可塑性，能够适
应各种机器设备的尺寸和形状，保证密封圈的安装和使用。
3、耐磨性和耐腐蚀性：橡胶防尘密封圈材料具有一定的耐磨性和耐腐蚀性，能够在机器设备长期使用过程中保持良好的密封性能。
4、易于维护和更换：橡胶防尘密封圈的安装和更换相对容易，能够方便地
进行维护和更换，提高机器设备的使用寿命。
三、橡胶防尘密封圈模具的设计
3.1模具结构设计
针对大型机械设备中使用的橡胶防尘密封圈，设计了一种适用于大型机械设
备的橡胶防尘密封圈模具。
该模具采用环型结构，由上下两个模具组成。
上模具
为压模，下模具为凸模，两个模具之间形成一定的空隙，以便于橡胶材料的注塑。
在模具结构设计中，需要考虑到橡胶防尘密封圈的尺寸、形状、安装方式等
因素，以确保模具能够适应不同尺寸和形状的橡胶防尘密封圈的制造需求。
3.2材料选择
模具的材料选择是模具制造中的重要环节之一，直接影响到模具的硬度、强度、韧性等性能。
针对橡胶防尘密封圈模具的制造，需要选择具有以下特点的材料：
1、耐磨性强：模具在使用过程中需要承受高强度的压力和摩擦力，因此需
要选择耐磨性强的材料，以保证模具的使用寿命。
2、抗腐蚀性好：模具在制造过程中需要接触各种化学物质和橡胶材料，因
此需要选择抗腐蚀性好的材料，以保证模具的质量和性能。
3、硬度和韧性兼备：模具需要具有一定的硬度和韧性，以适应各种机械设
备的制造需求。
3.3加工工艺
橡胶防尘密封圈模具的加工工艺包括模具设计、加工、装配、调试等环节。
在模具设计中，需要考虑到模具结构、尺寸、形状等因素，并进行模具CAD设计，以便于后续加工和制造。
在模具加工中，需要使用数控加工设备进行精密加工，以保证模具的精度和
质量。
同时，还需要进行模具的热处理等工艺处理，以提高模具的硬度和强度。
在模具装配和调试中，需要对模具进行装配和调试，以确保模具的正常使用。
同时，还需要对模具进行试制和试验，对模具的性能和质量进行评价和改进。
四、橡胶防尘密封圈模具的制造过程
4.1模具设计
根据橡胶防尘密封圈的尺寸、形状和安装方式等要求，进行模具CAD设计，
并确定模具结构和材料等参数。
4.2模具加工
根据模具设计图纸，使用数控加工设备进行精密加工，包括车削、铣削、磨
削等加工工艺。
同时，还需要进行模具的热处理等工艺处理。
4.3模具装配和调试
将上模具和下模具进行装配和调试，以确保模具的正常使用。
同时，还需要
对模具进行试制和试验，对模具的性能和质量进行评价和改进。
4.4模具生产
根据生产需求，使用模具进行橡胶防尘密封圈的生产，包括橡胶材料的注塑、冷却、脱模等工艺。
五、橡胶防尘密封圈模具制造中的问题和改进措施
5.1问题分析
在橡胶防尘密封圈模具制造过程中，可能会出现以下问题：
1、模具加工精度不高：由于模具加工设备或操作人员技术水平等原因，可能会导致模具加工精度不高，影响模具的使用。
2、模具材料选择不当：模具材料选择不当，可能会导致模具硬度不足或易腐蚀，影响模具的使用寿命。
3、模具调试不充分：模具调试不充分，可能会导致模具使用时出现问题，影响生产效率。
5.2改进措施
1、加强模具加工技术培训：为了提高模具加工精度，可以加强操作人员的技术培训，提高其对数控加工设备的操作技能和加工工艺的掌握程度。
2、优化模具材料选择：根据实际制造需求，选择合适的模具材料，例如工具钢、合金钢、钨钢等，并进行相应的热处理等工艺处理，以提高模具的硬度和强度。
3、加强模具调试和试制：在模具装配和调试过程中，需要充分考虑橡胶防尘密封圈的使用要求，并进行充分的试制和试验，以确保模具的正常使用和生产效率。
六、结论
橡胶防尘密封圈在机械设备中起着重要的作用，而橡胶防尘密封圈的质量和性能又取决于模具的制造质量。
本文对橡胶防尘密封圈模具的制造过程进行了分析和探讨，认为模具的制造过程包括模具设计、加工、装配、调试等环节，需要考虑模具结构、材料、精度等因素。
针对模具制造过程中可能出现的问题，本文提出了加强技术培训、优化材料选择、加强调试和试制、引入先进设备和工艺、加强质量管理和检验等改进措施。
通过这些改进措施，可以提高橡胶防尘密封圈模具的制造效率和质量，满足市场需求，提高企业竞争力。
参考文献：
1、刘振华. 模具设计制造教程[M]. 北京: 机械工业出版社, 2016.
2、梁清华. 模具设计与制造技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2013.
3、李海涛, 赵鹏, 张国栋. 模具设计与制造[M]. 北京: 机械工业出版社, 2015.。