影响橡胶制品脱模的因素及对策

影响橡胶制品脱模的因素及对策
一般说, 橡胶模压制品都要通过相应的模具来进行成型加工, 一件橡胶制品经过高温、高压硫化后, 从模具模腔或模芯中取出俗称脱模。

而脱模不良是橡胶制品质量缺陷和影响生产效率的重要原因之一。

它可造成制件扭曲变形及撕裂等缺陷, 有的甚至损伤模具, 给正常生产带来麻烦。

研究影响橡胶制品脱模的不利因素, 对保证制品质量, 防止缺陷, 防止废品, 提高生产效率具有重要意义。

1影响橡胶制品脱模的因素
橡胶制品脱模不良主要是指制品顶出时, 不能顺利脱落。

这是由许多影响因素所致的, 这些因素相互关系复杂, 影响程度与表现形式各不相同, 主要有橡胶制品设计、模具设计与制造、生产工艺、操作方法、模具保养等。

1.1橡胶制品设计对脱模的影响
橡胶制品设计直接影响制品的脱模性能, 因此制品设计应满足制品易于脱模的要求。

制品设计中影响脱模的主要因素是脱模斜度, 为了开模取出制品, 在垂直分型面制品内外表面均应设有足够的脱模斜度。

有的制品虽有脱模斜度, 但取值太小有的制品只是外表面有斜度, 忽视了内表面以及内部的筋和毅等处的斜度；也有的制品根本没有斜度, 这些都给制品脱模带来困难。

制品出炉后, 因制品冷却而产生向心收缩, 在型芯或销子上产生很大的抱紧力, 而阻碍脱模。

若增加脱模斜度, 便可明显减少这个阻力, 也可避免因无斜度造成制品的撕裂等缺陷。

脱模斜度与制品的形状、厚度有关, 通常凭经验确定, 一般制品斜度都在１°～３°之间。

1.2模具设计与制造对脱模的影响
1.2.1模具设计对脱模的影响
橡胶模具是生产橡胶制品的主要装备之一, 模具按压出原理不同可分为注压模、压铸模、压制模模具设计是依据制品形状、特性和使用要求, 根据同一件橡胶制品而设计出几种不同结构的模具。

模具结构直接关系到制品质量、生产效率、模具加工难易程度和使用寿命等。

因此模具结构设计研究是相当重要的。

为了保证橡胶制品有正确的几何形状和一定的尺寸精度, 模具构设计应遵循以下几项原则：
(1)掌握和了解橡胶制品所用材料的硬度、收缩率以及使用要求。

(2)要保证制品的形状、轮廓的尺寸。

(3)模具结构要简单、合理, 定位要可靠, 安装拆卸方便, 便于操作。

(4)模具模腔数量适当, 便于机械加工和模具使用, 并应兼顾生产效率。

(5)模具应有足够的强度和刚度, 力求外形小、重量轻、便于加工、符合生产工艺。

(6)模具模腔应便于装料和取出产品,硫化时, 胶料应有足够的压力。

(7)模具应有一定的精度、光洁度以及合理的分型面, 容易修边。

(8)模具应有断胶槽、利于清理。

(9)模具设计应符合系列化、标准化, 力求通用性好。

从模具设计的要求可知, 影响制品脱模的因素有模具刚度、脱模阻力、顶出机构等。

1.2.1.1模具刚度
橡胶模具一般采用组合模具, 所以模具中都有过盈配合或间隙配合。

生产过程中, 在合模力或注射压力的作用下, 模具零件容易产生弹性变形, 开模时, 这些变形将引起钢与钢表面之间产生摩擦力。

若弹性回弹较大时, 还会引起橡胶与模具表面之间产生挤压力, 迫使边框中心外凸变成弧形, 胶料从弯曲边框拼缝中挤出。

结果使开模阻力增大, 产生脱模困难, 造成制品撕裂, 甚至模具报废（通常制品带有钢骨架材料）。

因此, 模具设计时应保证成型零件有足够的刚度。

1.2.1.2脱模阻力
制品脱模时, 需要克服开模阻力与顶出阻力。

脱模不良造成的制品质量缺陷大多与此有关。

顶出阻力主要来自制品对型芯的抱紧力, 包括由收缩、挤压、粘结引起的力以及橡胶与钢表面间摩擦力等阻力。

这些力或重叠加起来或是以不同的组合,影响制品脱模。

1.2.1.3顶出机构
顶出机构直接影响顶出效果, 脱模顶杆一般安装在模具的中心位置, 脱模顶杆截面积不应太小, 以防单位面积受力过大,容易使薄制品顶破或带有钢骨架的制品变形。

当生产面积大、重量重的制品时, 为了防止顶出动作卡住或顶杆弯曲而产生过大的摩擦力, 模具垫板应设有￠１００㎜左右的脱模导块, 或多设置出模顶杆装配, 但需保持平衡。

1.2.2模具制造对脱模的影响
模具制造过程中, 对型腔、型芯表面粗糙度、镶块结构配合面的间隙等应严格检查, 否则会影响制品脱模。

镶块及配合面的间隙过大, 橡胶受热时具有流体性质,充模过程中胶料容易挤人, 形成很厚的飞边, 严重阻碍脱模及产品外观．另外对深腔薄壁制品, 顶出时, 在制件与型芯表面形成真空, 产生脱模困难。

因此, 模具制造时, 型芯应有适当的进气孔或型芯表面相对粗糙些（在不影响制品质量前提下）, 有利于脱模。

1.3生产工艺参数对脱模的影响
生产工艺参数与制品的质量缺陷有关, 其中注射压力、保压压力、硫化温度、含胶率、硫化时间等对脱模影响很大。

当注射压力过高时, 会使模具零件产生弹性变形而引起挤压力。

保压时间太长, 模腔内压力增高, 会引起剪切力与分子取向应力加大。

同时, 保压注力太高, 时间太长, 还会造成过程填充, 产生较大的内应力, 也会引起模具零件变形或在配合面间产生飞边, 使脱模更困难。

硫化温度、含胶率、硫化时间与橡胶的收缩率有关, 高温时硫化胶易产生返原现象, 胶料硫化后收缩率大,反之则收缩率小。

生胶含胶率愈高, 则收缩愈大含胶率愈低, 则收缩率愈小硫化时间愈长, 交联程度大, 收缩率小硫化时间短, 交联时间程度小, 收缩率大从工艺上讲, 欠硫化或过硫化收缩率都大, 只有在正硫化点时收缩最小收缩率大, 对型芯、镶块结构复杂的模具产生抱紧力也大, 不利于制品的脱模。

1.4操作方法对脱模的影响
一副结构合理的模具, 如使用同一胶料, 采用同一工艺流程, 由于操作人员熟练程度与方法不同, 获得的脱模效果也不同。

所以必须熟悉和掌握制品的脱模方法, 才能获得好的脱模效果。

以下是几种合理的脱模方法：
（1）手工脱模是橡胶制品从模腔与模芯上取出制品的方法之一, 适用于小型杂件及硬度较高的橡胶制品。

（2）机械脱模多用于注射成型模、压铸模等大件橡胶制品。

（3）空气脱模是利用压缩空气或真空吸盘取出制品, 其最大特点是：简化模具结构, 缩短开合时间, 减轻劳动强度, 提高生产效率。

（4）变形脱模主要是利用橡胶的弹性和良好的伸长率, 采用强制压缩或伸长变形,从而获得脱模效果。

（5）模芯脱模是脱模时先敲出或压出中心模芯, 再打开模具脱模, 这样有利于保证制品质量与脱模效果。

（6）镶块脱模适用于较复杂或带有嵌件的制品。

1.5模具保养对脱模的影响
一副结构合理的模具, 为了延长其使用寿命, 保证产品质量, 除了使用谨慎小心外还应重视模具保养。

模具使用完毕后,必须进行以下几项内容的检查：
（1）模具有无变形, 特别是模腔或模框。

模具变形后不利于带有钢骨架或硬度大的橡胶制品脱模。

（2）配合部位有无松动和拉毛。

模具松动和拉毛会有间隙和痕迹, 胶料挤人后, 产生脱模困难, 甚至把产品撕裂。

（3）定位是否可靠。

模具模腔一般由多块模板拼合而成, 定位不准会使模具产生间隙或变形。

（4）模腔表面是否光滑, 积垢情况如何。

模腔生锈或积垢后, 脱模过程中会产生较大的摩擦力, 不利于制品脱模。

（5）模具中活动配合型芯、顶出附件是否齐全。

如果存在上述问题, 模具应进行修理、清洗、防锈等。

2预防措施
以上分析了各种因素对制品脱模的影响, 并针对每种影响因素, 提出了相应的解决对策。

避免脱模不良问题的根本措施可归结为：
（1）制品结构易于脱模, 并应有足够的脱模斜度。

（2）模具结构合理, 尽量提高模具刚度。

（3）合理确定生产工艺参数。

（4）提高工人操作水平。

（5）注意模具保养。

（6）减少摩擦力, 使用适当脱模剂。

（7）选择合理的、适当的粘度配方。

参考文献
1 虞福荣.橡胶模具实用手册.化学工业出版社, 1996年
2 梁星宇、周木英.橡胶工业手册.化学工业出版社,1993年
3 虞福荣橡胶模具设计制造与使用.机械工业出版社.1993年。