橡胶模具的概念
用橡胶制作简易模具
用橡膠製作模具是從80年初開始使用的一種簡易模具。
由於模具使用橡膠製成，必須在真空條件下將塑料注入模具中成形，所以也稱為真空注模成形法。
到80年代中期，已有400多台真空注模裝置投入運轉。
並生產了一批汽車零件、電子電器零件、各種玩具零件及工藝美術製品等。
在小批量生產方面收到了縮短模具製造周期和降低生產成本的效果。
模具的結構橡膠模是一種用手工在真空中注入塑料的模具，因而結構簡單，如圖1所示。
在注入塑料之前，將橡膠模的兩個半模對合後，用緊固帶將其固緊。
在兩個半模的分型面處插入注塑漏斗，即可在真空中注入塑料。
模具的製作過程橡膠模的製作過程如圖2所示。
首先用金屬、塑料或木材等材料製作母型。
然後在母型的一端接上澆口材料（圖3）。
這樣在製成的橡膠模分型面處有一澆口，可插上注塑漏斗進行澆注。
然後將接上澆口料的母型放入澆注框中（圖4）。
澆注框的內形即為橡膠模的外形，應保証有足夠的型腔壁厚。
對已決定配比的硅橡膠主劑和固化劑進行攪拌後放入真空裝置中，在減壓真空條件下抽去攪拌時混入的空氣（圖5），約需7～10分鐘。
下一步是將澆注框放入真空裝置中進行澆注。
把母型全部埋沒，並保証澆注上平面處型腔也有足夠的壁厚（圖6）。
對已澆成的橡膠模具再進行真空抽氣。
盡量抽去混入橡膠模具中的空氣（圖7）。
抽氣後將澆注框移出真空裝置外，在室溫下放置10～15小時，待其固化。
當完全固化後，即將橡膠模具從澆注框中取出。
沿澆口處將橡膠模切開，形成兩塊半模，並取出母型（圖8）。
將兩半模對合在一起即成為一副橡膠模具。
用橡膠模澆注塑件的過程用橡膠模澆注塑件的過程如圖9所示。
首先對主劑塑料和固化劑進行計量，並分別置於真空裝置中進行抽氣。
通過玻璃窗口確認其抽氣狀態，排出主劑和固化劑中水份和空氣。
打開橡膠模具，對型腔噴乙醇進行清洗。
為便於脫模，再在型腔表面噴硅脫模劑。
然後將兩半模對合，並在兩邊墊上墊板後用緊固帶將橡膠模緊固在一起，插上漏斗，即可進行澆注。
將已抽氣的主劑和固化劑混合攪拌（圖10）。
橡胶模具构造及保养培训资料
不同清洗方法能力对比
○：好 △：一般 ×：差
洗模方法一览表
洗模种类
喷砂 （树脂）
洗模 原理
物理性
洗模液
化学性
洗模橡胶 化学性
干冰
物理性
清洗能力 污垢状态 模腔状态
工作
用途
基本
使用 模具类型 价格 比例
堆积 物
表面 薄膜
平面
细小 部位
深沟 部位
防锈 性能
工作 时间
操作 升温 废弃 性 时间 成型
平压 模
特点：
优点：没有压料槽、操作方便模具、结构简单，模具廉价。
缺点：⑴毛边厚度方向尺寸精度难调整出来。
⑵产品容易产生材料不足的不良品。
型腔ﾞ
导柱（位置定位用） 导套（位置定位用）
二.模具的基本认识
A.模具由钢材制造，其中模腔部采用优质模具钢。
B.橡胶模具一般由两板或三板模板组成，接触面为分模面（P.L 面）.板与板之间是由导柱和导套进行对准定位。
②生产效率高、质量稳定
③水口废料产生少。
缺点：①毛边厚度方向尺寸精度难调整出来。
②对于壁厚产品容易产生材料不足的不良品。
定位环 热流道
隔热板
流道套 型腔
⑵.真空注入模具
真空注入模具：它是将搅炼过的、形状简单的、限量一定的橡胶料或胶
块半成品放入注入模压料槽中，通过压料板的压力挤压
橡胶料，并使橡胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化
C.模具型腔决定产品的形状.规格.尺寸.外观光洁度。
D.模板表面有表面处理：1.无电镀
2.电镀硬铬
橡胶模具
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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。
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第一节 概 述
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 。
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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
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➢ ①含胶率和胶种 ➢ K大小的比较： ➢ FPM ＞Q ＞ IIR＞ NBR＞ BR＞
SBR ＞ NR
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➢ ②硬度 ➢ K=2.8-(0.015～0.02)A，％
1、孔与轴的概念
1）孔 2）轴
孔
+0
基本尺寸
上偏差
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es=0 基准轴h
基准孔H EI=0
基本偏差代号 a、b、c d、e、f cd、ef、fg g j 、 js j~n p~zc
式中 K——直径方向的收缩率，％ A——硫化胶的平均邵氏硬度。
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➢ ③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。
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➢ ④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。
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橡胶模具设计
橡胶模具设计凌毅安徽中鼎密封件股份有限公司内容提要：橡胶作为一种高分子材料，在现实生活中的应用越来越广泛，橡胶制品的好坏直接影响其使用性能。
生胶-塑炼-混炼-成型-硫化-修整（检验）是生产橡胶制品的必要工序，其中硫化是关键工序，对橡胶制品的质量起决定作用。
因此，作为橡胶硫化用模具就显得尤为重要，模具的好坏直接影响橡胶制品的质量、成本、能耗等。
关键词：橡胶模具设计概述橡胶模具的设计是一项系统工程，涉及橡胶加工工艺学、金属材料加工工艺学、材料力学、计算机软件工程等学科。
本人初涉模具设计，就橡胶模具的设计谈一些自己肤浅的看法。
橡胶模具设计的基本工作流程：客户图纸评审阶段产品材料评审阶段计算成本确定模具结构利用电脑软件如AutoCAD或Pro/E出图校对试模修改总结。
下面我就每一阶段的工作做一个简要的阐述。
客户图纸评审：根据客户提供的图纸，认真吃透、消化顾客对产品的要求，明确产品的使用条件，确定产品工作面、关键尺寸、尺寸公差等。
这一阶段的工作非常重要，因为即使你模具设计得非常好，但是生产出来的产品不符合客户的要求也是枉然，有必要的话还需与客户沟通。
这一阶段所得到的信息是我们进行模具结构设计的依据。
产品材料评审：依据材料工程师确定的胶料，掌握该胶料的相关性能，最主要的是硫化速度、焦烧时间、流动性、硬度、胶料收缩率等，该工作阶段获取的信息是确定模穴数、模腔尺寸等的依据。
成本计算：包括胶料的价格、模具费用等相关费用，初步估算产品的单位成本以确定该产品是否宜于开发。
模具结构设计：根据前三个阶段所得到的基本信息，初步确定模具结构，该阶段为重要阶段，是信息的输出阶段，也是设计人员具体水平体现的阶段，这一阶段的工作较多，主要包括以下几方面内容：1.分型面的选择：依据产品结构，选择分型面。
分型面的选择应考虑：a）保证制品易取出；b）排气方便；c)避免锐角；d）避开制品工作面；e）保证制品精度；f）便于装填胶料，模具易于装拆；g）加工的难易程度等因素，同时进行综合分析，选择最优方案。
橡胶模具排气结构
橡胶模具排气结构橡胶模具是一种常见的模具类型，用于制造橡胶制品。
在橡胶模具的制作中，排气结构的设计是至关重要的。
排气结构的优劣直接影响了橡胶制品的质量和生产效率。
本文将讨论橡胶模具排气结构的重要性、常见的排气结构设计以及如何选择适合的排气结构来提高橡胶制品的品质。
1. 橡胶模具排气结构的重要性橡胶模具的制作过程中，橡胶材料在填充模具的过程中会产生气泡。
如果这些气泡无法顺利排出，将会导致橡胶制品表面出现气泡、缺陷和未充实的区域。
这些问题会降低橡胶制品的质量，甚至使其无法使用。
排气结构的设计就是为了解决这个问题。
合理的排气结构可以帮助排出模具中的气泡，确保橡胶材料充分填充模具，从而获得高质量的橡胶制品。
因此，正确设计和使用排气结构对于橡胶模具制作至关重要。
2. 常见的排气结构设计2.1 开孔排气结构开孔排气结构是最简单也是最常见的排气结构设计。
它通常包括在模具的一侧或周围设计排气孔或排气槽。
橡胶材料在填充模具的过程中，气泡会通过这些排气孔或排气槽顺利排出。
开孔排气结构适用于简单形状的橡胶制品，如 O 型密封圈和橡胶垫片等。
2.2 反切排气结构反切排气结构是通过在模具的一侧或周围设计反切口来实现排气的。
反切口是一种边缘内倾的结构，可以促使气泡在橡胶材料填充模具时顺利排出。
反切排气结构适用于复杂形状的橡胶制品，如汽车密封件和橡胶管件等。
2.3 进气排气结构进气排气结构在模具的一侧或周围设置进气和排气通道，通过控制进气和排气的流量和位置来实现排气的效果。
进气排气结构适用于大型橡胶制品，如轮胎和橡胶管等。
3. 如何选择适合的排气结构选择适合的排气结构需要考虑多个因素，包括橡胶制品的形状、尺寸和注塑工艺等。
首先，根据橡胶制品的形状和尺寸选择合适的排气结构设计。
如果橡胶制品的形状较为简单，开孔排气结构就可以满足要求；如果橡胶制品的形状较为复杂，可能需要采用反切排气结构或进气排气结构。
其次，考虑橡胶制品的注塑工艺。
橡胶模具
压铸机
注压成型模具：注压成型模具又 称为注射法模具，它是利用注射机或 注压机的压力，将预加热或塑性状态 的胶料经注压模的浇注系统注入模具 型腔中定型硫化。 注压成型模具的特点：比压铸成 型模具复杂，适用于大型、厚壁、薄 壁以及形状复杂的制品，生产效率高， 质量稳定。
卧式注射机
注 压 机
立式注射机
正确生产橡胶制品的两个条件：一、能 保证橡胶制品几何形状和规格尺寸的橡胶模 具；二、橡胶在模具中硫化的设备。 当具备这两个条件后，将混炼过的胶料 成形成一定形状和称量过的半成品胶料放置 于模具型腔中，而后使模具在平板硫化机或 注压机中受压受热，经过一段时间压制，橡 胶分子由线形结构转变为网状结构的交联而 定型，即达到正硫化点状态，于是获得所需 的橡胶制品。
橡胶模具
橡胶模具的种类很多，但根据模具结构 和压制工艺的不同，大体上课讲橡胶压制 成型模具分别为四个大类：
一、 压制成型模具 二、 压铸成型模具 三、 注压成型模具 四、 压出成型模具
压制成型模具：压制成型模具又称普 通压模。它是将混炼过的、经加工成一定 形状和称量过的半成品胶料直接放入敞开 的模具型腔中，而后将模具闭合，送入平 板硫化压机中加压、加热。胶料在加热和 压力作用下硫化成型。 压制成型模具的特点：结构简单、通 用性强、适用性广、操作方便。
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压出成型模具：压出成型模具又称挤 出口型摸。它是在压出机中对胶料加热与 塑化，通过与螺杆的旋转，使胶料在螺杆 和机筒筒壁之间受到强大的挤压力并不断 的向前移送，通过安装在机头的成型模具 而制成各种截面形状的橡胶型材半成品以 达到初步造型的目的而后经过冷却定型输 送到硫化罐内进行硫化或用作模压法所需 的预成型半成品。 特点：成本低，功效高，制品致密性好。
橡胶模具
差 位 位置度
跳 圆跳动
动 全跳动
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曲轴
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13-6 O形密封圈模的两种分型面
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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
1、孔与轴的概念
1）孔 2）轴
孔
+0
基本尺寸
上偏差
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es=0 基准轴h
基准孔H EI=0
基本偏差代号 a、b、c d、e、f cd、ef、fg g j 、 js j~n p~zc
使用要求 大间隙和热动配合
用于旋转运动 用于尺寸较小的旋转运动件
用于滑动或定位配合 用于与轴承相配合的轴
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
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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。
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第一节 概 述
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 。
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橡胶模具的分类和特点
1、压制成型模具又称为普通压模。
它是将混炼过的、经加工成一定形状和称量过的半成品胶料直接放入模具中，而后送入平板硫化机中加压、加热。
胶料在加压、加热作用下硫化成型。
特点：模具结构简单，通用性强、使用面广、操作方便，故在橡胶模压制品中占有较大比例。
2、压铸成型模具又称传递式模具或挤胶法模具。
它是将混炼过的、形状简单的、限量一定的胶料或胶块半成品放入压铸模料腔中，通过压铸塞的压力挤压胶料，并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化定型。
特点：比普通压模复杂，适用于制作普通模压不能压制或勉强压制的薄壁、细长易弯曲的制品，以及形状复杂、难以加料的橡胶制品。
采用这种模具生产的制品致密性好、质量优越。
3、注射成型模具它是将预加热成塑性状态的胶料经注射模的浇注系统注入模具中定型硫化。
特点：结构复杂、适用于大型、厚壁、薄壁、形状复杂的制品。
生产效率高、质量稳定、能实现自动化生产。
4、挤出成型模具通过机头的成型模具制成各种截面形状的橡胶型材半成品，达到初步造型的目的，而后经过冷却定型输送到硫化罐内进行硫化或用作压模法所需要的预成型半成品胶料。
特点：生产效率高、质量稳定、能实现自动化生产。
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橡胶模具的概念：是指利用特定形状的型腔，成型具有一定形状和尺寸精度橡胶制品的工具贯通型模具：冲裁模，拉拔模，挤压模，粉末冶金压模等
型腔式模具：压弯模，压铸模，锻模，塑料注射模，橡胶模等
主要由压模，压铸模，注射模和压出成型模具四种
2.压制成型模具概念：是指将具有一定可塑性的胶料，经预制成简单的形状后填入模具型腔，经加压，加热硫化后，即可获得所需形状制品的一种模具
3.压制成型模具的结构种类及主要用途
开放式：适用于形状简单，胶料硬度较低，并具有较好流动性的胶料橡胶制品
封闭式：适于夹布，夹其他织物的制品以及硬度较高，流动性差的制品
半封闭式：适于上下模带有型腔，制品同轴度要求较高的单腔模具，也适于内夹织物的制品零件的模压生
4.分型面的概念及种类：根据模压制品的几何图案和质量要求，在模具结构上确定一个或几个分合面和机械加工面的分离面，成为分型面
常见的分型面：水平分型面，垂直分型面，阶梯分型面，斜分斜面以及复合分斜面等
5.分型面选取的原则：1保证制品顺利取出与脱模，有利于Fig2-16型腔中气体的排出2模具的分型面应尽量避开制品的工作面3同一类型制品不同分型面的选择4分型面应选择制品的边角和圆弧突出点的面上，有利于飞边的修除5夹布，夹织物制品的分型面选择6橡胶制品中各类套管，防尘罩，橡胶轴承分型面的选择7保证制品精度，对同轴度要求高的制品的外形或内孔，应尽可能设在同一块模板上，否则由于模板间配合精度不够，定位偏差将影响制品的同轴度。
6.模具的定位方式：圆柱面的定位，圆锥面与斜面定位，分型面定位，导柱导套定位，镶块与挡板定位，哈夫定位机定位，螺钉定位
7.胶料收缩率的概念，产生原因影响因素
概念：胶料收缩是指制品硫化后，从型腔内取出冷却至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
产生原因：1温度变化引起的收缩2化学反应引起的收缩3分子链取向引起的收缩
影响因素:1含胶率和胶种2胶料硬度3硫化温度4半成品胶料重量5胶料加工工艺6制品形状大小
9.飞边的概念，以及修除飞边的方法:减少或消除橡胶模压制品飞边的主要措施是合理设计模具结构和骨架封模尺寸，保证模具的制作精度，规范装模和启模操作
11.压铸成型基本原理:在普通模压法生产的橡胶制品模具上，增加压铸塞，加料室两个元件。
其压铸料腔起装填胶料的作用，在压铸料腔底部与相连接的模板或模腔部位开置一定数量的压铸料流道口。
压铸时，在平板硫化机的压力作用下，将力传递至压铸塞，再通过压铸塞传递给胶料促使其压缩，受热，受压的胶料快速挤入料道，充满模具型腔，通过硫化,定型，从而得到模压制品
12.压铸料腔中进胶流道的结构形式：1有底压铸料腔2无底或带有台阶的压铸料腔3带腔型的压铸料腔结构4有底加强压铸料腔结构
13.何谓工艺间隙：考虑到成型工艺简单和加料方便，半成品加料与加料室应保留一定间隙，称为工艺间隙
14.排气孔位置选择的原则：1排气孔开设在远离浇口的流动末端，即气体最终聚集的地方2靠近嵌件或壁厚最薄处3多数排气槽开设在模具分型面上4模具中的活动型芯，镶块，动配合面，其他配合间隙都可以用来排气，一般不必开设排气槽5对型腔死角，斜面定位配合面余料逃气槽
15.注射成型工艺特点：缩短硫化时间，减少生产工序，减轻劳动强度，提高了生产效率，产品质量高，机械化和自动化程度高
16.注射硫化工艺对胶料的要求：胶料必须有较好的抗焦烧性，并且有一定的流动性能
17.橡胶注射流道的特点：由于注射成型具有方向性强，成型快，高温硫化等特点，所以浇口开设得位置正确与否直接影响到制品的成型与性能。
胶料注射时，在模具中的流动非常复杂，而且胶料在闭模的状态下注入，因而在浇道和模内分流道的形状、截面及长度对胶料的生热影响很大。
18.浇注系统的组成：主流道，分流道，内浇口冷料穴四部分组成
19.冷料穴的作用：作用是使浇注系统通过截面起过渡作用和转向作用，使胶料平稳转换，分流道截面大小，决定于满足良好的压力传递和合理的填充时间等。
20.橡胶挤出成型的基本原理：是在压出机中对胶料加热和塑化，通过螺杆的转动，使胶料在螺杆和机筒桶壁之间受到强大的挤压力，不断的向前传递，然后在一定的压力作用下，通过橡胶压出成型模（口型模）而制的一定形状断面、连续的型材（半成品）
21.压出工艺对机头与口型的要求：1)机头内腔呈流线型2）有足够的压缩比
22.橡胶挤出胀大的规律：1）硬度较低（邵A50-60度）的胶料，挤出时膨胀变形大，挤出尺寸不稳定。
硬度较高（邵A70度以上）的胶料，压出后膨胀变形小，压出尺寸较稳定2）可塑性较好的胶料，压出后膨胀变形较小，压出尺寸较稳定3）硅橡胶与其他胶料不同，一般压出制品尺寸形状不膨胀，而稍有收缩。
4）压出的型材膨胀与制品尺寸大小有关。
在型材断面形状相同、材料相同并在通一工艺下压出时，它的膨胀率与型材尺寸大小成正比5）压出的型材膨胀与制品断面形状有关。
一般圆断面的制品压出后因膨胀直径增大或减小，断面形状不变：而其它形状断面的制品，压出后因膨胀而变形
23.挤出胀大的影响因素：1）在一定剪切速率下，胶料挤出膨胀率B随口型（毛细管）长径比增大而减小2）在恒定的口型长径比条件下，家里挤出膨胀率B随温度升高而降低3）降低挤出速度，可以减少挤出膨胀率4）胶料含胶率对B有较大的影响，增大填充剂用量能降低挤出膨胀率，病史挤出物表面光滑5）软化剂（增塑剂）可以减小分子间作用力，缩短橡胶大分子松弛时间
24.制造模具用钢的基本性能要求;1)加工性能良好，热处理后变形小2）抛光性好3）耐磨性好4）较好的淬透性5）耐腐蚀性好
25.常用模具钢种类：碳素钢（碳素钢分碳素结构和碳素工具钢），合金钢（合金钢分合金工具和合金结构钢）
26.模具材料的热处理：模具材料的热处理时保证模具性能的重要工艺过程，对模具的性能有如下直接影响：模具的制造精度，模具的强度，模具的工作寿命，模具的制造成本等。
27.模具的表面处理：模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或符合处理技术，改变模具表面形态，化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程28.模具常见的加工方法：通过机床加工，数控机床加工，特种加工，模具外工作型面的加工，模具内工作型腔的加工
8.胶料收缩率的一般规律
1胶料压延方向和在模具中流动方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，流动距离越长，收缩率越大2模具型腔中装入半成品胶料越多，制品致密度越高，其收缩率就越小3多孔模腔的模具，中间模腔压出的制品收缩率比边沿模腔压出的制品收缩率要小4注射法成型的制品收缩率比一般模压法压制的制品收缩率略小5薄形制品的收缩率比厚制品收缩率大0.2%-0.6% 6一般橡胶制品的收缩率随制品的内外径和截面的增大而减小7棉布经涂胶与橡胶分层贴合的夹布制品的收缩率，一般在0-0.14%，夹布层越多，收缩率越小，织物为涤纶线的制品的硫化收缩率为0.4%-1.5%，含锦纶丝，尼龙布类织物的制品的硫化收缩率一般在0.8%-1.8% 8含有金属等硬嵌件的橡胶制品零件硫化收缩率较小，且向嵌件的几何中心收缩，收缩率一般在0-0.4% 9硬质橡胶含胶量在20%左右时，制品零件的硫化收缩率大约为1.5%左右10橡塑并用制品的收缩率一般为1.1%-1.6%，约比同类橡胶制品小0.1%-0.3%。