橡胶模具设计方法
阀圈橡胶模具设计2
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。
橡胶模具设计中脱模斜度的确定
橡胶模具设计中脱模斜度的确定
脱模斜度也叫做拔模斜度。
与铸造模具、塑料成形模具、陶瓷模具（工业用）一样，橡胶模具的设计，在必要的时候，对相关的模具构件也需要进
行脱模斜度的设计。
设计脱模斜度的目的在于使生产操作中的脱模取件或抽
取芯棒、芯轴（或者型芯拼块）等能够顺利进行。
在橡胶模具结构中，对相关构件的脱模斜度的设计，需要考虑以下几个因素：
1）制品零件的使用要求所允许的最大斜度（或者锥度）。
2）制品零件的形体结构特点。
3）模具的结构特点。
4）分型面的结构特点、设计布局的位置以及启模取件时，是否使用卸模架等。
一般来说，脱模斜度的设计，其数值的选择和确定，是以不影响制品零件的使用功能为前提条件的，在其许可的范围内（包括不影响外形美观在内），对于难以脱模取件或者抽拔芯轴、型芯等的制品零件，其脱模斜度的数值尽
可能作最大程度的选择。
通常，抽芯取件的难度越大，脱模斜度选取的数值也应越大。
对于制品零件的使用不允许有较大的斜度或锥度，模具设计时脱模斜度的选择，最好
是在制品零件公差带的1/2～1/3范围之内作最大选取。
脱模斜度的设计，首先必须了解制品零件的使用场合及其功能要求，了解制品零件各个部位的作用，工作面的位置以及和其他有关机械零部件的相
互装配关系与配合关系，以便确定其模具的结构方案与脱模斜度的数值。
同时，还要求橡胶制品零件的设计人员在设计制品零件时，要充分地考虑和了
解橡胶制品零件生产制造的工艺特点，特别是模制化生产工艺对制品零件的
形体结构要求，也就是橡胶模制品零件的设计工艺性。
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
橡胶注射模具流道设计规则及方法教学讲义
本讲义系统介绍了橡胶注射 模具流道设计的规则和方法， 为实际生产提供了理论指导
和实践经验。
通过案例分析和实际应用，验 证了所介绍的流道设计规则和
方法的可行性和有效性。
展望
随着科技的不断进步，橡胶注射成型技术将朝着高效、智能、环保的方向发展，流 道设计也将面临新的挑战和机遇。
未来，流道设计将更加注重优化设计、智能化设计和绿色设计，以适应市场需求和 可持续发展要求。
流道设计的重要性
流道设计是橡胶注射模具的关键 部分，对模具性能和产品质量具
有重要影响。
良好的流道设计可以提高注射效 率、减少压力损失、降低模具温 度，从而提高产品质量和生产效
率。
流道设计不合理可能导致注射不 均匀、压力不稳定、冷却不充分 等问题，影响产品质量和生产效
率。
02
橡胶注射模具流道设计规则
经验总结方法
总结词
经验总结方法是根据已有的经验和知识，结合实际生产情况，对橡胶注射模具流道设计进行总结和优 化。
详细描述
经验总结方法需要具备丰富的经验和知识，包括对橡胶材料、注射工艺、模具结构等方面的了解。通 过分析实际生产中遇到的问题，如滞留、冷却不均等，可以对流道设计进行总结和优化。同时，可以 借鉴已有的成功案例，从中获取灵感和知识，进一步优化流道设计方案。
详细描述：在设计中，应充分考虑高粘度、高填充量对 流道的影响，选择合适的流道尺寸和浇口形式，以减小 注射阻力和提高填充均匀性。
详细描述：在设计中，应注意控制注射速度和压力，避 免出现喷射、短射等问题，同时注意保持模具温度的稳 定，以减小橡胶收缩率的波动。
05
结论与展望
结论
流道设计对橡胶注射成型至关 重要，合理的流道设计可以有 效提高产品质量、生产效率和
橡胶塑料模具设计范例分析
第一节绪论随着我国橡胶制品工业的发展，橡胶制品的种类日益增多，产量日益扩大，促使着橡胶模具设计与制造由传统的经验设计到理论计算设计。
尤其是橡胶生产设备的不断提高与生产工艺的不断改进，橡胶模具越来越多，模具的制造水平与模具复杂程度也越来越高越精致。
高效率、自动化、精密、长寿命已经成为橡胶模具发展的趋势。
一、橡胶模具的分类橡胶模具根据模具结构和制品生产工艺的不同分为：压制成型模具、压铸成型模具、注射成型模具、挤出成型模具四大常用模具，以及一些生产特种橡胶制品的特种橡胶模具，如充气模具、浸胶模具等。
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。
二、成型设备模压法模具使用平板硫化机。
（蒸汽硫化机：一般饱和蒸汽的最高压力可达0.6～0.8Mpa，硫化温度在158～168范围内。
电阻丝加热平板、油压平板硫化机）压铸法模具使用压铸机。
橡胶类模具设计规范 (节选)
xxxx纯橡胶产品模具设计技术规范1目的为规范xxxx纯橡胶产品设计（以下简称公司产品）轴套类产品模具设计，特编制本标准。
2 使用范围本规范适用于本公司轴套类产品模具设计。
3 引用标准无4 轴套类模具的组成4.1 轴套类模具由上模板、中模板、下模板、型芯、定位销、定位套、导向销、导向套、抬耳等主要部分组成。
5 流道设计要求5.1 排布流道时，应避免流道分支处与上一级流道交汇处出现尖角，应圆弧过渡。
5.2 流道排布应平衡，避免出现不对称，影响注射效果，流道壁面粗糙度小于Ra 018μm。
5.3 流道末端处，应设有冷料穴，伸出长度一般为10mm。
6 轴套类产品特点6.1按轴套组成形式，设计模具前应了解轴套类产品结构、材质、产品材料性能6.1.1 A类轴套：由内管、外管加橡胶体构成。
A类轴套（带铁骨架）一般情况下设计成上、中、下三模板结构。
例如A类轴套还包括铝骨架、尼龙骨架。
由于铝骨架、尼龙骨架刚度较小在注射时由于注射压力变形量较大，在设计时中板应设计成哈夫块结构，以避免由于骨架膨胀造成卸件困难。
6.1.2 B类轴套：内管加橡胶体构成。
B类轴套模具为方便卸件一般情况下设计为哈夫块结构。
6.1.3外管为翻边的骨架，在设计时应注意上板能将翻边压住，避免外管上下移动造成产品尺寸不合格。
例如6.2安装部位精度要求安装部位包括定位销与模板销孔定位，装配为过盈配合以保证装配性能，一般定位销尺寸比销孔尺寸大0.05mm为宜。
6.3.4模具材料及热处理一般情况下模板需经热处理调质，考虑到模具成本原因。
模板多用45#钢，硬度要求为HRC28-32度；模芯材质为P20，硬度要求为HRC33-38；开发初期单腔模具一般采用未调质的45#钢。
7 分型面的选择7.1 分型面的数目应少且为平面。
7.2不影响产品的外观质量。
在分型面处不可避免地出现飞边，因此应避免在外观光滑面上设计分型面。
7.3分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处。
橡胶制品的模具设计
∆= r(
Rb + Rb -
0. 4P o 1. 3P o)
-
1)
31112 中心穿透的圆模计算
∆= r(
Rb
- 1)
Rb -
3 Po
以上二式所计算的壁厚应按下式验算:
Ρ=
P
R 0R
2 2
+ -
r2 r2
≤Rb
式中: ∆——模具壁厚, cm ;
r——圆模内半径, cm ;
R b——材料许用应力, 公斤 cm 2;
动, 而橡胶本身的承压面积又很小时, 内压 p 0 可 能升得很高, 大时可达 800～ 1200 公斤 厘米2。超 过了一般材料的许用应力, 这时就需要使用高级 钢材, 而用原有材料, 即使增加壁厚也是无济于
事。从以上二式中可以看出: 当 113p 0≥R b 或 3 P 0≥R b 时, 上述二式就无意义了。
5 型腔尺寸的确定
K —胶料收缩率的中间值, ◊ ;
模具的型腔尺寸及公差是根据制品的平均尺
∆—模具的制造公差, m m 。
寸、公差和胶料的收缩率来计算的 (图 5)。
通常取: ∆= (1 3～ 1 5) ∃
不论制品外尺寸的公差如何给定, 总可求得 各对应外尺寸的最大值, D m ax 和最小值 D m in, 则其 对应的中间尺寸为:
D q = 〔D p (1 + K ) - ∆ 2〕+ ∆
制品厚度减小和由于形成的胶边引起的制品厚度
式中: D q—型腔尺寸, m m ; D p —制品外尺寸的中间值, m m ;
增加差不多互相抵消, 故此时型腔尺寸的中间值 等于制品尺寸的中间值; 但对制品厚度在 3m m 以
K —胶料收缩率的中间值, ◊ ;
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橡胶模具设计
摘要：模具设计就是根据产品技术要求，再通过机械加工把金属变成模具实体，橡胶模具的设计只是模具设计的一个分支。
在这次毕业设计中，通过对橡胶材料和橡胶模具相关资料的搜集准备，然后开始从橡胶产品图纸的审查，模具结构形式的确定，再到橡胶收缩率的确定，模具型腔和外形尺寸的确定，以及到模具精度和材料的选择，模具整体结构分析，最后才设计出结构合理﹑经济实用的橡胶模具。
其中橡胶的实际收缩率的确定是关键，直接关系到橡胶模具设计的成败。
对橡胶制品生产工艺﹑橡胶模具的基本结构形式和机械加工工艺等知识的全面掌握，是完成这次橡胶模具设计的基础。
关键词：橡胶收缩率；橡胶模具的设计；模具结构
Design of Rubber Molds
Abstract:The design of mold is according to the technical requirements of products, and makes the metal into mold.The design of rubber mold only is a branch of mould design.In the graduation design,We go through the rubber material and collect related rubber mold material,then start from checking rubber product drawings，make sure mould structure,determine the shrinkage of rubber material,rubber mold cavity and determine the mold dimension,as well as ascertain the precision of the molds and material selection,analysis overall structure of rubber mould,and finally design the reasonable structure,economic and practical rubber mold.The determination of actual rubber shrinkage is key,directly related to the success or failure of the rubber mold design.Production technology of rubber products,rubber mold basic structure and machining technology of knowledge,are the foundation of design of rubber molds.
Key words:The rate of rubber shrinkage;Mold structure;Rubber mold design
目录
1.序言 (1)
2.产品图纸审查 (2)
3.拟定模具结构形式 (4)
3.1模具结构形式和腔数的确定 (4)
3.2分型面位置的确定 (6)
3.3模具定位 (7)
3.4余胶槽和启模槽的确定 (8)
4.收缩率的确定 (10)
5.型腔尺寸的确定 (15)
5.1型腔尺寸确定是考虑的相关因素 (15)
5.2型腔尺寸公差的确定 (16)
5.3型腔尺寸的计算 (16)
6.模具外形尺寸的计算 (20)
7.模具精度的确定 (22)
7.1形位公差的确定 (22)
7.2模具表面粗糙度的确定 (23)
8.模具手柄的确定 (23)
9.模具材料的选择和热处理 (26)
10.模具各部件的加工工艺及制造 (28)
11.模具的整体分析 (28)
11.1硫化工艺的的可行性 (28)
11.2机械加工的可行性和经济性分析 (29)
参考文献 (31)
谢辞 (32)。