橡胶成型工艺及模具设计
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阀圈橡胶模具设计2
橡胶注压模：用于橡胶制品注压成形工艺方法的一类
模具，简称橡胶注压模。此种成形工艺，是利用注压 机的压力，将已塑化好的胶料由螺杆或柱塞经喷嘴直 接注入模腔，完成成形并进行硫化的一种生产方法。 注压成形的特点，是把成形和硫化过程合为一体，成 形周期短，废边料少，劳动强度低，生产效率高，产 品质量好。目前，广泛用于橡胶密封圈、橡胶复合制 品、减振制品及胶鞋等橡胶制品生产。
计算应力状态
➢ 设计任务 设计参数：
设计要求
橡胶件的成型工艺性能分析
• 产品名称：船用中心型船用蝶阀阀圈（150
型）
• 产品材料： 丁腈橡胶 • 产品数量：中批量（<10万模） • 胶件尺寸：图中所示 塑件质量：160g • 胶件颜色：黑色 • 胶件要求：胶件外侧表面较光滑，产品的主
要工作面为内径部分圆弧面因此该处不能出 现流痕、气泡，塑件收缩率为1.4%，零件表 面按HG6-409-79三条（3）项要求，一般尺 寸公差按HB5522-80三级精度。
橡胶传递模：用于橡胶制品传递成形工艺方法的一类
模具，简称橡胶传递模。传递成形就是将混炼过的、 限量的胶条对压料柱塞施压，迫使胶料流经模具的浇 注系统注满模腔，经硫化定型后便可获得外观质量较 好和尺寸精度较高的橡胶制品。
橡胶传递模结构，虽然较压模复杂，但特适于薄壁、 细长、易弯曲以及形状较复杂的橡胶制品成形。采用 此类模具生产的橡胶制品，致密性好，质量也较高。
橡胶挤出模：用于挤出成形各种橡胶型材的一 类模具，简称橡胶挤出模。挤出成形工艺是生 产橡胶产品的主要方法之一。它是利用挤出机 使胶料在螺杆推动下，连续不断地向前运动， 然后借助于挤出口模，挤压出各种所需截面形 状的半成品，以完成不用造型或其他作业过程。 它具有连续、高效、甚至不用金属模具，就能 成形与制造多种不同截面形状的空心或实心半 成品，以达到初步造型的目的。而后进过冷却 定型，输入到硫化罐内进行硫化或作为压制法 所需的预成形半成品胶料。该模具在橡胶工业 中，亦占有及其重要的位置。
模具，简称橡胶注压模。此种成形工艺，是利用注压 机的压力，将已塑化好的胶料由螺杆或柱塞经喷嘴直 接注入模腔，完成成形并进行硫化的一种生产方法。 注压成形的特点，是把成形和硫化过程合为一体，成 形周期短，废边料少，劳动强度低，生产效率高，产 品质量好。目前，广泛用于橡胶密封圈、橡胶复合制 品、减振制品及胶鞋等橡胶制品生产。
计算应力状态
➢ 设计任务 设计参数：
设计要求
橡胶件的成型工艺性能分析
• 产品名称：船用中心型船用蝶阀阀圈（150
型）
• 产品材料： 丁腈橡胶 • 产品数量：中批量（<10万模） • 胶件尺寸：图中所示 塑件质量：160g • 胶件颜色：黑色 • 胶件要求：胶件外侧表面较光滑，产品的主
要工作面为内径部分圆弧面因此该处不能出 现流痕、气泡，塑件收缩率为1.4%，零件表 面按HG6-409-79三条（3）项要求，一般尺 寸公差按HB5522-80三级精度。
橡胶传递模：用于橡胶制品传递成形工艺方法的一类
模具，简称橡胶传递模。传递成形就是将混炼过的、 限量的胶条对压料柱塞施压，迫使胶料流经模具的浇 注系统注满模腔，经硫化定型后便可获得外观质量较 好和尺寸精度较高的橡胶制品。
橡胶传递模结构，虽然较压模复杂，但特适于薄壁、 细长、易弯曲以及形状较复杂的橡胶制品成形。采用 此类模具生产的橡胶制品，致密性好，质量也较高。
橡胶挤出模：用于挤出成形各种橡胶型材的一 类模具，简称橡胶挤出模。挤出成形工艺是生 产橡胶产品的主要方法之一。它是利用挤出机 使胶料在螺杆推动下，连续不断地向前运动， 然后借助于挤出口模，挤压出各种所需截面形 状的半成品，以完成不用造型或其他作业过程。 它具有连续、高效、甚至不用金属模具，就能 成形与制造多种不同截面形状的空心或实心半 成品，以达到初步造型的目的。而后进过冷却 定型，输入到硫化罐内进行硫化或作为压制法 所需的预成形半成品胶料。该模具在橡胶工业 中，亦占有及其重要的位置。
橡胶成型工艺及模具设计
挤出机由螺杆、机身、机头（包括口型和芯型）、 机架和传动装置等部件组成。
一、螺杆
螺杆种类： 按螺纹分：单头、双头、 三头 按螺距分：等距收敛式和 复合螺纹等 按螺杆外形分：圆柱形、
圆锥形
二、机身(机筒)
机筒为中空圆筒,为了及时散发
和提供热量,机筒备有夹套,可通入
冷却水和蒸汽。
三、机头与口型
1.机头 ①直向形机头 如圆筒形、喇叭形 ②T形、Y形
5. 必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。
6. 必须加入配合剂。
其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等 特点，都属于橡胶的宝贵性能。
橡胶基本加工工艺
无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个 过程。橡胶基本加工工艺主要包括塑炼、混炼、 压延、压出、成型和硫化等。另外，对于一些特 殊产品还包括注压、浇注和黏合。
聚合单体：氯丁二烯 ★一般工作温度：-35～120℃
★特性：耐候性、耐臭氧性、阻燃、耐热性及耐化学 药品性均好 ★用途：轮胎内衬层、低压电线电缆、输送带、减震 橡胶、窗户密封条、胶粘剂、胶布、涂料 ★参考价格：3.0～3.5万元/吨
硅胶 (Q )
聚合单体：主链由硅原子和氧原子交替组成 ★一般工作温度：-93～250℃ ★性能：使用温度范围最广,毒性最低、具生理惰性、 透气性好、电绝缘性好，物理机械性能较差 ★用途：胶管、胶带、胶辊、电绝缘制品、人造皮肤、 器官等. ★参考价格：7.0～8.0万元/吨
三元乙丙胶 ( EPDM )
聚合单体: 乙烯\丙烯\第三单体 ★一般工作温度：-50～150℃ ★性能：耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐水及 过热水、水蒸气好、耐电性能好 ★用途：电线电缆绝缘层、汽车玻璃除水条、窗户密 封条、 蒸汽胶管、输送带等 ★参考价格：2.8～3.3万元/吨
橡胶制品生产工艺流程
橡胶制品生产工艺流程一、橡胶制品基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。
以一般固体橡胶 ( 生胶 ) 为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验二、橡胶制品原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。
其中生胶为基本材料 ; 配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料 ; 纤维材料 ( 棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维 ) 和金属材料 ( 钢丝、铜丝 ) 是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。
在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。
为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工：生胶要切胶、破胶成小块 ;块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎 ;粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去 ;液态配合剂 ( 松焦油、古马隆 ) 需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质;配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；三、橡胶制品的塑炼生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能 ( 可塑性 ) ，因此不便于加工。
为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼 ; 这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中 ; 同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性 ( 渗入纤维织品内 ) 和成型流动性。
将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。
生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。
机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。
热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。
四、橡胶制品的混炼为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。
混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。
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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挤出成型工艺与模具结构讲解
挤出成型的工艺过程
1．加热阶段
经过炼胶处理的胶料原料由挤出机料斗加入料 筒后，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下， 由固态的粒状或粉状转变为具有一定流动性的均匀 熔体。
2019年6月9日星期日
5
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挤出成型的工艺过程
2．挤出成型阶段
均匀加热的胶料熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动， 在螺杆的旋转挤压作用下，通过一定形状的口模而 获得与口模形状一致的型材。
影响挤出速度的因素有很多，如料筒的结构、 螺杆转速、加热冷却系统的结构和塑料的性能等。 在挤出机结构和胶料品种及胶条类型确定的情况下， 挤出速度与螺杆转速有关，因此调整螺杆转速是控 制挤出速度的主要措施。
2019年6月9日星期日
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挤出成型工艺参数
4．牵引速度
通过牵引的胶条可根据使用要求在切割装置上 裁剪或在卷取8
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挤出成型工艺参数
1．温度
温度是挤出成型中的重要参数之一。严格地说， 挤出成型温度应该是指料筒中的胶料熔体温度，但 是该温度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度， 所以，在实际生产中为了检测方便，经常用料筒温 度近似表示成型温度。
挤出成型胶条的截面形状均取决于挤出模具， 所以，挤出模具设计的合理性，是保证良好的挤出 成型工艺和挤出成型质量的决定因素。
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挤出成型模具的结构组成
1．机头
机头是挤出塑料制件成型的主要部件，它的作 用是将来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动转变为直 线运动，并进一步塑化，产生必要的成型压力，保 证塑件密实，从而获得截面与口模形状相似的型材。 下面以典型的管材挤出成型机头为例，介绍机头的 结构组成。
1．加热阶段
经过炼胶处理的胶料原料由挤出机料斗加入料 筒后，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下， 由固态的粒状或粉状转变为具有一定流动性的均匀 熔体。
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挤出成型的工艺过程
2．挤出成型阶段
均匀加热的胶料熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动， 在螺杆的旋转挤压作用下，通过一定形状的口模而 获得与口模形状一致的型材。
影响挤出速度的因素有很多，如料筒的结构、 螺杆转速、加热冷却系统的结构和塑料的性能等。 在挤出机结构和胶料品种及胶条类型确定的情况下， 挤出速度与螺杆转速有关，因此调整螺杆转速是控 制挤出速度的主要措施。
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挤出成型工艺参数
4．牵引速度
通过牵引的胶条可根据使用要求在切割装置上 裁剪或在卷取8
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挤出成型工艺参数
1．温度
温度是挤出成型中的重要参数之一。严格地说， 挤出成型温度应该是指料筒中的胶料熔体温度，但 是该温度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度， 所以，在实际生产中为了检测方便，经常用料筒温 度近似表示成型温度。
挤出成型胶条的截面形状均取决于挤出模具， 所以，挤出模具设计的合理性，是保证良好的挤出 成型工艺和挤出成型质量的决定因素。
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挤出成型模具的结构组成
1．机头
机头是挤出塑料制件成型的主要部件，它的作 用是将来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动转变为直 线运动，并进一步塑化，产生必要的成型压力，保 证塑件密实，从而获得截面与口模形状相似的型材。 下面以典型的管材挤出成型机头为例，介绍机头的 结构组成。
橡胶模具设计岗位职责
橡胶模具设计岗位职责一、岗位概述橡胶模具设计岗位是指负责橡胶制品生产过程中橡胶模具的设计与开发工作。
橡胶模具设计师需要根据产品需求和工艺要求，设计合理的橡胶模具，确保产品的质量和生产效率。
二、岗位职责1. 根据产品的形状、尺寸和工艺要求，进行橡胶模具的设计。
2. 使用CAD等设计软件，进行模具的三维建模和绘图工作。
3. 针对不同的橡胶制品，进行模具的结构设计和优化，提高产品的精度和性能。
4. 根据生产工艺和设备要求，设计合理的模具开发方案，并进行模具的工艺分析。
5. 负责制定模具的加工工艺和工艺参数，并指导模具加工人员进行模具的加工和调试。
6. 进行模具的试模和调试工作，确保模具的质量和性能。
7. 负责模具的技术文件和图纸的编制和管理，保证模具设计的可行性和规范性。
8. 与相关部门和供应商进行沟通，解决模具设计和制造过程中的技术问题。
9. 参与新产品的开发和改进工作，提供模具设计方案和技术支持。
10. 跟踪橡胶模具的使用情况和维护保养工作，及时解决模具使用中的问题。
三、任职要求1. 具备橡胶模具设计相关专业背景，如机械设计、模具设计等。
2. 熟练掌握CAD等设计软件，具备良好的三维建模和绘图能力。
3. 具备橡胶制品工艺和模具加工工艺的基础知识，熟悉模具加工工艺和设备。
4. 具备较强的沟通协调能力和团队合作精神，能够与不同部门和供应商进行有效的沟通和协调。
5. 具备较强的问题解决能力和创新意识，能够独立分析和解决模具设计和制造过程中的技术问题。
6. 具备较强的学习能力和自我提升能力，能够不断学习新的技术和工艺知识，提高自身的专业水平。
7. 具备良好的工作责任心和敬业精神，能够承受一定的工作压力，保证工作质量和进度。
四、工作环境橡胶模具设计岗位主要在工厂或制造企业工作，需要与生产、工艺、质量等相关部门进行协作。
工作环境可能存在噪音、粉尘等不良因素，需要注意个人防护。
五、发展前景随着橡胶制品市场的不断扩大和技术的不断创新，橡胶模具设计岗位的需求也在增加。
橡胶成型工艺及模具设计教程文件
低温塑炼：机械降解为主
塑 机械塑炼法
炼 的 方 法 化学塑解法
高温塑炼：自动氧化降解 为主机械力强化橡胶与氧 的接触
混炼
指在炼胶机上将各种配合剂加入到 一、定义 橡胶中制成混炼胶的工艺过程
二、混炼的 目的和意义
1.保证产品的质量 2.适合于进一步的加工 3.高效节能
生胶的混炼性
第一种状态：不能紧包前辊 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。
第二种状态：紧包前辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。
第三种状态：脱辊——出兜 原因：温度略高，胶料的可塑性略大。
第四种状态：粘流态包辊 原因：温度太高，可塑度太大
压延
压延—指将混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架 材料制成胶布半成品的工艺过程。
压延
压片 贴合 压型 挂胶（贴胶、擦胶）
从原理上看，压延过程主要是通过两个辊筒 作用把胶料辗压成具有一定厚度和宽度的胶片 的过程。
贴合是通过压延机将两层薄胶片贴合成一层胶 片的作业。 贴合工艺方法： 二辊压延机贴合 三辊压延机贴合 四辊压延机贴合
压型
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
压型工艺要求规格准确，花纹清晰，胶料密致， 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
压纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使 其表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布， 作为橡胶制品的骨架层。
贴胶
贴胶是利用压延机上转速相同 辊筒的压力将一定厚度的胶片贴于 纺织物上。
压力贴胶
进行贴合的两辊筒之间有积胶， 利用积胶的压力将胶料挤压到布缝 中去。
擦胶
擦胶是利用辊速不同所产生的剪切 力和辊筒的压力，将胶料挤擦入纺 织物的缝隙中，以提高胶料与纺织 物的附着力。
橡胶加工工艺—橡胶压出工艺(高分子成型课件)
有时为调整料流速度，有 的机头内还开有流胶孔， 或者提高流道局部阻力大 部位的温度，或在阻力小 的部位设置阻流器或阻力 调节装置。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
（一）压出机工作原理及胶料的运动状态 3 物料在口型中的流动状体和挤出变形 胶料经机头进入口型后，由于口型形状不同及内表 面对物料流动的阻碍，物料流动速度也存在有与机 头类似的速度分布。中间流速大，越接近口型壁流 速越小 。 一般粘弹性的物料，从口型挤出后就不可避免地存 在松弛现象，即：胶条的长度会沿挤出方向缩短， 厚度沿垂直挤出方向增加（离模膨胀现象或称作挤 出变形现象）。挤出后的变形(收缩和膨胀)可以控制 在一定范围，但不可能完全消除。要求收缩率为 2~5%。 物料可塑性小、含胶率大，填充剂用量小，物料挤 出快，机头和口型温度低，膨胀和收缩率就大。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
在挤出机（压出机）螺杆的挤压作用下，使受热 熔融的胶料通过具有一定断面形状的口型（口模） 而进行连续造型的工艺过程。
工艺特性： ① 半成品质地均匀致密。应用面广,成形速度快、工效高、成本低、有利 于自动化生产。 ② 设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低；能连续操作，生产能 力大。 ③ 口型模具结构简单、加工易、拆装方便、使用寿命长、易于保管和维 修。 常见制品： 胎面、内胎、胶管、电线、电缆护套、防水卷材及各种异型断面制品。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
（一）压出机工作原理及胶料的运动状态
1 胶料在挤出机中的运动状态
加料段:加入的条状胶料，受到旋转螺杆的推挤作用形成连续的胶 团，并沿着螺槽的空间一边旋转，一边不断前进。 压缩段:加料段输送过来的松散胶团在压缩段被逐渐压实、软化， 并把夹带的空气向加料段排出。同时胶团间间隙缩小，密度增高， 进而粘在一起，再加上受到剪切和搅拌作用，因而胶团逐渐被加热 塑化形成连续的粘流体。 挤出段:在挤出段，压缩段输送过来的物料进一步塑化均匀，并输 送到机头和口模处挤出成型。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
（一）压出机工作原理及胶料的运动状态 3 物料在口型中的流动状体和挤出变形 胶料经机头进入口型后，由于口型形状不同及内表 面对物料流动的阻碍，物料流动速度也存在有与机 头类似的速度分布。中间流速大，越接近口型壁流 速越小 。 一般粘弹性的物料，从口型挤出后就不可避免地存 在松弛现象，即：胶条的长度会沿挤出方向缩短， 厚度沿垂直挤出方向增加（离模膨胀现象或称作挤 出变形现象）。挤出后的变形(收缩和膨胀)可以控制 在一定范围，但不可能完全消除。要求收缩率为 2~5%。 物料可塑性小、含胶率大，填充剂用量小，物料挤 出快，机头和口型温度低，膨胀和收缩率就大。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
在挤出机（压出机）螺杆的挤压作用下，使受热 熔融的胶料通过具有一定断面形状的口型（口模） 而进行连续造型的工艺过程。
工艺特性： ① 半成品质地均匀致密。应用面广,成形速度快、工效高、成本低、有利 于自动化生产。 ② 设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低；能连续操作，生产能 力大。 ③ 口型模具结构简单、加工易、拆装方便、使用寿命长、易于保管和维 修。 常见制品： 胎面、内胎、胶管、电线、电缆护套、防水卷材及各种异型断面制品。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
（一）压出机工作原理及胶料的运动状态
1 胶料在挤出机中的运动状态
加料段:加入的条状胶料，受到旋转螺杆的推挤作用形成连续的胶 团，并沿着螺槽的空间一边旋转，一边不断前进。 压缩段:加料段输送过来的松散胶团在压缩段被逐渐压实、软化， 并把夹带的空气向加料段排出。同时胶团间间隙缩小，密度增高， 进而粘在一起，再加上受到剪切和搅拌作用，因而胶团逐渐被加热 塑化形成连续的粘流体。 挤出段:在挤出段，压缩段输送过来的物料进一步塑化均匀，并输 送到机头和口模处挤出成型。
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聚合单体：异戊二烯 ★一般工作温度：-73～120℃ ★基本特性：较好的强伸、弹性、低温、耐磨以及耐 泥水、油污、酒精、甘油 ★主要用途：减震、缓冲、防尘、膜片、密封、衬 垫、制动液制品 ★参考价格：1.9～2.4万元/吨
丁腈橡胶（NBR）
聚合单体：丁二烯/丙烯腈 ★一般工作温度：-40～120℃
模具材料
压铸成型和压制成型橡胶模具： 优质碳素钢 橡胶模具常 用材料 大批量生产的注射模型腔零部件： 工具钢或合金钢
热处理
45号钢模具加工
下料
正火
粗加工
调质
精加工
精加工
表面淬火
低温回火
精磨
常用碳素工具钢：T8、T10、T12、T8A、和T12A。
下料
锻造
球化退火
粗、精加工 精磨
淬火加低温回火
橡胶模具常用合金结构钢：40Cr、45Cr、18CrMnTi 合金工具钢：CrWMn和9CrSi
封 闭 式
半封闭式模具即模腔的一端带有 一定深度锥面镶嵌配合。其特点 是操作安全，定位可靠，并且不 易拉毛配合面，使用面广。 半封闭式 模具适用于上下模带 有型腔，制品同轴度要求较高的 单腔模具。
半 封 闭 式
压铸成型模具
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 一定的胶条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的。 压铸成型模具的特点：结构比普通压模复 杂，适用于制作普通模压法所不能压制或勉 强压制的薄壁、细长易弯的制品以及形状复 杂的制品，制品致密性好，质量优越。
压型
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
压型工艺要求规格准确，花纹清晰，胶料密致， 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
压型工艺方法
纺织物挂胶（贴胶、擦胶）
纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使 其表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布， 作为橡胶制品的骨架层。 贴胶
压延
压延—指将混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架 材料制成胶布半成品的工艺过程。
压片 贴合 压延 压型 挂胶（贴胶、擦胶）
从原理上看，压延过程主要是通过两个辊筒
作用把胶料辗压成具有一定厚度和宽度的胶片 的过程。
从表面上看，压延只
是胶料造型的变化，但 实质上是一种流体流动 过程。 在压延过程中，胶料
挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状 半成品的工艺过程。
挤出机具有如下优点： 挤出与压延的比较 ①补充混炼和热炼作用，使胶料质量更致密， 更均匀。 ②适用面广，可压出各种尺寸、断面形状半成品。 ③设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低， 灵活机动性大。
挤出机由螺杆、机身、机头（包括口型和芯型）、 机架和传动装置等部件组成。 一、螺杆
橡胶塑炼的实质
降低分子量是生胶获得可塑性的最有效 方法。只有这样才能使粘度下降，可塑性增 加。 降低分子量，实质上就是使分子链断链。 低温塑炼：机械降解为主 塑 炼 的 方 法
机械塑炼法 高温塑炼：自动氧化降解 为主机械力强化橡胶与氧 的接触
化学塑解法
混炼
指在炼胶机上将各种配合剂加入到 橡胶中制成混炼胶的工艺过程
螺杆种类： 按螺纹分：单头、双头、 三头 按螺距分：等距收敛式和 复合螺纹等 按螺杆外形分：圆柱形、 圆锥形
二、机身(机筒)
机筒为中空圆筒 , 为了及时散 发和提供热量 ,机筒备有夹套 ,可通 入冷却水和蒸汽。
三、机头与口型
1.机头 ①直向形机头 ②T形、Y形
如圆筒形、喇叭形
2.口型 ①压出实心及片状半成品的口型 ②压出中空半成品的口型 由口型、芯型和芯型支座构成 。
★基本特性：良好的耐油性，较好的综合性能。
★主要用途：耐油和乳化液制品、密封制品、防 尘罩、圈。
★参考价格：2.0～2.3万元/吨
丁苯橡胶（SBR）
聚合单体：丁二烯\苯乙烯 ★一般工作温度：-60～120℃
★性能：弹性比NR稍差，耐磨和耐老化比NR好
★主要用途：轿车、轻卡车轮胎等、胶鞋、胶布、 文体用品、胶板、蓄电池壳、胶带等 ★参考价格：1.8～2.4万元/吨
硅胶 (Q )
聚合单体：主链由硅原子和氧原子交替组成 ★一般工作温度：-93～250℃ ★性能：使用温度范围最广,毒性最低、具生理惰性、 透气性好、电绝缘性好，物理机械性能较差
★用途：胶管、胶带、胶辊、电绝缘制品、人造皮肤、 器官等. ★参考价格：7.0～8.0万元/吨
氟胶 ( FKM 、FPM、VITON)
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。
下料 低碳合金钢
锻造
正火
粗、精加工
渗碳
淬火和回火
精磨
合金工具钢
下料
锻造
球化退火
粗、精加工
淬火加低温回火
精磨
模具加工工艺（略）
普通加工方法 车、铣、锯、刨、磨、镗等。
特种加工 电火花加工、电子束加工、离子束加工、超 声波加工、激光加工等。
硫化
但是所有这些产品凡是遇到气温高和经太阳 暴晒后就变软发粘，在气温低时就变硬和脆裂.制 品不能经久耐用. 直到美国人C.Goodyear（固特异）在一个偶 然的机会发现硫磺粉洒在晾晒的胶块上可以避免 胶块发粘，使胶块表明光滑有弹性，后经一年多 的实验，证明在橡胶中加入硫磺粉和碱式碳酸铅， 经共同加热熔化后所制出的橡胶制品可以长久的 保持良好的弹性. C.Goodyear（固特异）于1839年发现了橡胶的硫 化，从此天然橡胶才真正被确定具有特殊的使用 价值，成为一种极其重要的工业原料
聚合单体：偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯 ★一般工作温度：-30～250℃
★性能：防火.耐油.耐溶剂是所有胶中最好的. ★用途：导弹、飞机、汽车等用密封件，化工厂耐 腐蚀皮碗、衬垫、薄膜，油箱衬层、胶管及泵用零 件等
★参考价格：40～80万元/吨
丙烯酸酯橡胶（ACM）
聚合单体：丙烯酸与带有可提供交联反应活性基团 的单体共聚制得
一、定义
二、混炼的 目的和意义
1.保证产品的质量 2.适合于进一步的加工 3.高效节能
生胶的混炼性
第一种状态：不能紧包前辊 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。
第二种状态：紧包前辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。 第三种状态：脱辊——出兜 原因：温度略高，胶料的可塑性略大。 第四种状态：粘流态包辊 原因：温度太高，可塑度太大
三元乙丙胶 ( EPDM )
聚合单体: 乙烯\丙烯\第三单体 ★一般工作温度：-50～150℃
★性能：耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐水及 过热水、水蒸气好、耐电性能好 ★用途：电线电缆绝缘层、汽车玻璃除水条、窗户密 封条、 蒸汽胶管、输送带等
★参考价格：2.8～3.3万元/吨
氯丁橡胶（CR）
聚合单体：氯丁二烯 ★一般工作温度：-35～120℃ ★特性：耐候性、耐臭氧性、阻燃、耐热性及耐化学 药品性均好 ★用途：轮胎内衬层、低压电线电缆、输送带、减震 橡胶、窗户密封条、胶粘剂、胶布、涂料 ★参考价格：3.0～3.5万元/吨
3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。
4．有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风
化一样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化
现象，使性能变坏，寿命下降。
5. 必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。
6. 必须加入配合剂。
其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等
特点，都属于橡胶的宝贵性能。
★一般工作温度：-10～150℃ ★基本特性：良好的耐高温，较好的耐油（包括含 硫的油）、耐磨性，耐寒性差。 ★主要用途：耐油、耐热、密封、板、囊、护套制 品。
★参考价格：10.0～12.0万元/吨
橡胶的基本特性
1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复 的变形,并能在很宽的温度（-50~150℃）范围内 保持弹性。 2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受 温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛 和蠕 变 现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后损 失。
橡胶成型工艺及模具设计
第1章 橡胶概述
橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有 其他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性体。 天然橡胶 通用橡胶 用途 特种橡胶 合成橡胶 来源 再生橡胶 功能橡胶
粉末橡胶 液体橡胶 热塑性橡胶 板块固态橡胶
形态
橡 胶
生物胶 物化状态 熟橡胶 硬橡胶 混炼橡胶
天然橡胶（NR）
• 硫化前 • 硫化时
线形结构，分子间以范德华力相互作用 性能：可塑性大，伸长率高，具可溶性。 分子被引发，发生化学交联反应
• 硫化后
网状结构，分子间主要已以化学键结合 ；4）交联
结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度 性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、
伸长率、弹性）；2）物理性能；3）化学稳定性
橡胶基本加工工艺
无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个 过程。橡胶基本加工工艺主要包括塑炼、混炼、 压延、压出、成型和硫化等。另外，对于一些特 殊产品还包括注压、浇注和黏合。
塑炼
为了改善生胶黏度过 大和不均匀现象，在 炼胶机中通过机械应 力、热氧或加入塑解 剂等方法对生胶进行 加工，使生胶由强韧 的弹性状态转变为柔 软、便于加工的塑性 状态。
贴胶是利用压延机上转速相同 辊筒的压力将一定厚度的胶片贴于 纺织物上。 进行贴合的两辊筒之间有积胶， 利用积胶的压力将胶料挤压到布缝 中去。
丁腈橡胶（NBR）
聚合单体：丁二烯/丙烯腈 ★一般工作温度：-40～120℃
模具材料
压铸成型和压制成型橡胶模具： 优质碳素钢 橡胶模具常 用材料 大批量生产的注射模型腔零部件： 工具钢或合金钢
热处理
45号钢模具加工
下料
正火
粗加工
调质
精加工
精加工
表面淬火
低温回火
精磨
常用碳素工具钢：T8、T10、T12、T8A、和T12A。
下料
锻造
球化退火
粗、精加工 精磨
淬火加低温回火
橡胶模具常用合金结构钢：40Cr、45Cr、18CrMnTi 合金工具钢：CrWMn和9CrSi
封 闭 式
半封闭式模具即模腔的一端带有 一定深度锥面镶嵌配合。其特点 是操作安全，定位可靠，并且不 易拉毛配合面，使用面广。 半封闭式 模具适用于上下模带 有型腔，制品同轴度要求较高的 单腔模具。
半 封 闭 式
压铸成型模具
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 一定的胶条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的。 压铸成型模具的特点：结构比普通压模复 杂，适用于制作普通模压法所不能压制或勉 强压制的薄壁、细长易弯的制品以及形状复 杂的制品，制品致密性好，质量优越。
压型
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
压型工艺要求规格准确，花纹清晰，胶料密致， 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
压型工艺方法
纺织物挂胶（贴胶、擦胶）
纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使 其表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布， 作为橡胶制品的骨架层。 贴胶
压延
压延—指将混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架 材料制成胶布半成品的工艺过程。
压片 贴合 压延 压型 挂胶（贴胶、擦胶）
从原理上看，压延过程主要是通过两个辊筒
作用把胶料辗压成具有一定厚度和宽度的胶片 的过程。
从表面上看，压延只
是胶料造型的变化，但 实质上是一种流体流动 过程。 在压延过程中，胶料
挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状 半成品的工艺过程。
挤出机具有如下优点： 挤出与压延的比较 ①补充混炼和热炼作用，使胶料质量更致密， 更均匀。 ②适用面广，可压出各种尺寸、断面形状半成品。 ③设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低， 灵活机动性大。
挤出机由螺杆、机身、机头（包括口型和芯型）、 机架和传动装置等部件组成。 一、螺杆
橡胶塑炼的实质
降低分子量是生胶获得可塑性的最有效 方法。只有这样才能使粘度下降，可塑性增 加。 降低分子量，实质上就是使分子链断链。 低温塑炼：机械降解为主 塑 炼 的 方 法
机械塑炼法 高温塑炼：自动氧化降解 为主机械力强化橡胶与氧 的接触
化学塑解法
混炼
指在炼胶机上将各种配合剂加入到 橡胶中制成混炼胶的工艺过程
螺杆种类： 按螺纹分：单头、双头、 三头 按螺距分：等距收敛式和 复合螺纹等 按螺杆外形分：圆柱形、 圆锥形
二、机身(机筒)
机筒为中空圆筒 , 为了及时散 发和提供热量 ,机筒备有夹套 ,可通 入冷却水和蒸汽。
三、机头与口型
1.机头 ①直向形机头 ②T形、Y形
如圆筒形、喇叭形
2.口型 ①压出实心及片状半成品的口型 ②压出中空半成品的口型 由口型、芯型和芯型支座构成 。
★基本特性：良好的耐油性，较好的综合性能。
★主要用途：耐油和乳化液制品、密封制品、防 尘罩、圈。
★参考价格：2.0～2.3万元/吨
丁苯橡胶（SBR）
聚合单体：丁二烯\苯乙烯 ★一般工作温度：-60～120℃
★性能：弹性比NR稍差，耐磨和耐老化比NR好
★主要用途：轿车、轻卡车轮胎等、胶鞋、胶布、 文体用品、胶板、蓄电池壳、胶带等 ★参考价格：1.8～2.4万元/吨
硅胶 (Q )
聚合单体：主链由硅原子和氧原子交替组成 ★一般工作温度：-93～250℃ ★性能：使用温度范围最广,毒性最低、具生理惰性、 透气性好、电绝缘性好，物理机械性能较差
★用途：胶管、胶带、胶辊、电绝缘制品、人造皮肤、 器官等. ★参考价格：7.0～8.0万元/吨
氟胶 ( FKM 、FPM、VITON)
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。
下料 低碳合金钢
锻造
正火
粗、精加工
渗碳
淬火和回火
精磨
合金工具钢
下料
锻造
球化退火
粗、精加工
淬火加低温回火
精磨
模具加工工艺（略）
普通加工方法 车、铣、锯、刨、磨、镗等。
特种加工 电火花加工、电子束加工、离子束加工、超 声波加工、激光加工等。
硫化
但是所有这些产品凡是遇到气温高和经太阳 暴晒后就变软发粘，在气温低时就变硬和脆裂.制 品不能经久耐用. 直到美国人C.Goodyear（固特异）在一个偶 然的机会发现硫磺粉洒在晾晒的胶块上可以避免 胶块发粘，使胶块表明光滑有弹性，后经一年多 的实验，证明在橡胶中加入硫磺粉和碱式碳酸铅， 经共同加热熔化后所制出的橡胶制品可以长久的 保持良好的弹性. C.Goodyear（固特异）于1839年发现了橡胶的硫 化，从此天然橡胶才真正被确定具有特殊的使用 价值，成为一种极其重要的工业原料
聚合单体：偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯 ★一般工作温度：-30～250℃
★性能：防火.耐油.耐溶剂是所有胶中最好的. ★用途：导弹、飞机、汽车等用密封件，化工厂耐 腐蚀皮碗、衬垫、薄膜，油箱衬层、胶管及泵用零 件等
★参考价格：40～80万元/吨
丙烯酸酯橡胶（ACM）
聚合单体：丙烯酸与带有可提供交联反应活性基团 的单体共聚制得
一、定义
二、混炼的 目的和意义
1.保证产品的质量 2.适合于进一步的加工 3.高效节能
生胶的混炼性
第一种状态：不能紧包前辊 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。
第二种状态：紧包前辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。 第三种状态：脱辊——出兜 原因：温度略高，胶料的可塑性略大。 第四种状态：粘流态包辊 原因：温度太高，可塑度太大
三元乙丙胶 ( EPDM )
聚合单体: 乙烯\丙烯\第三单体 ★一般工作温度：-50～150℃
★性能：耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐水及 过热水、水蒸气好、耐电性能好 ★用途：电线电缆绝缘层、汽车玻璃除水条、窗户密 封条、 蒸汽胶管、输送带等
★参考价格：2.8～3.3万元/吨
氯丁橡胶（CR）
聚合单体：氯丁二烯 ★一般工作温度：-35～120℃ ★特性：耐候性、耐臭氧性、阻燃、耐热性及耐化学 药品性均好 ★用途：轮胎内衬层、低压电线电缆、输送带、减震 橡胶、窗户密封条、胶粘剂、胶布、涂料 ★参考价格：3.0～3.5万元/吨
3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。
4．有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风
化一样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化
现象，使性能变坏，寿命下降。
5. 必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。
6. 必须加入配合剂。
其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等
特点，都属于橡胶的宝贵性能。
★一般工作温度：-10～150℃ ★基本特性：良好的耐高温，较好的耐油（包括含 硫的油）、耐磨性，耐寒性差。 ★主要用途：耐油、耐热、密封、板、囊、护套制 品。
★参考价格：10.0～12.0万元/吨
橡胶的基本特性
1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复 的变形,并能在很宽的温度（-50~150℃）范围内 保持弹性。 2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受 温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛 和蠕 变 现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后损 失。
橡胶成型工艺及模具设计
第1章 橡胶概述
橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有 其他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性体。 天然橡胶 通用橡胶 用途 特种橡胶 合成橡胶 来源 再生橡胶 功能橡胶
粉末橡胶 液体橡胶 热塑性橡胶 板块固态橡胶
形态
橡 胶
生物胶 物化状态 熟橡胶 硬橡胶 混炼橡胶
天然橡胶（NR）
• 硫化前 • 硫化时
线形结构，分子间以范德华力相互作用 性能：可塑性大，伸长率高，具可溶性。 分子被引发，发生化学交联反应
• 硫化后
网状结构，分子间主要已以化学键结合 ；4）交联
结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度 性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、
伸长率、弹性）；2）物理性能；3）化学稳定性
橡胶基本加工工艺
无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个 过程。橡胶基本加工工艺主要包括塑炼、混炼、 压延、压出、成型和硫化等。另外，对于一些特 殊产品还包括注压、浇注和黏合。
塑炼
为了改善生胶黏度过 大和不均匀现象，在 炼胶机中通过机械应 力、热氧或加入塑解 剂等方法对生胶进行 加工，使生胶由强韧 的弹性状态转变为柔 软、便于加工的塑性 状态。
贴胶是利用压延机上转速相同 辊筒的压力将一定厚度的胶片贴于 纺织物上。 进行贴合的两辊筒之间有积胶， 利用积胶的压力将胶料挤压到布缝 中去。