【正文】 。2．襯有金屬嵌件制品的收縮率 襯有金屬嵌件橡膠制品，其收縮率較小，且朝金屬嵌件方向收縮。對一般帶有金屬嵌件的制品，可以按下列經(jīng)驗公式計算其自由收縮值。 制品形狀如圖所示。 雙向制品時：U ≈ ＋ (W S) 單向制品時：U≈HC＋ (W S)式中：U—自由收縮最深深度； H—制品膠料厚度（嵌件粘接高度）； S—膠料收縮率； W—制品斷面寬度。3．橡膠O形圈模具型腔內(nèi)徑及斷面尺寸計算 O型圈型腔內(nèi)徑尺寸及公差的計算，可按下列公式計算： d = d (1 + S )177。Δ式中：d —型腔內(nèi)徑尺寸； d—制品內(nèi)徑尺寸； S—內(nèi)徑收縮率； Δ—型腔內(nèi)徑公差（提高精度后公差，）。 型腔斷面尺寸及公差，可按下列公式計算： W = W （ 1 + S ）177。Δ式中：W —型腔斷面直徑； W—O型圈斷面直徑； Δ—模具型腔斷面公差取177。(包括上、下模合攏后型腔斷面錯位量）。 型腔尺寸計算應(yīng)遵循的原則：1．差表以硬度為基準(zhǔn)，計算收縮率近似值；2．提高型腔的加工精度，一般制品要求提高2～3級， 倍左右。3．在新開的模具，盡可能留有修模的余地。第三章 橡膠模壓制品的廢、次品分析其原因主要有：1．橡膠收縮率計算不準(zhǔn)。2．成型、硫化工藝不正確。3．模具結(jié)構(gòu)不合理。4．膠料本身有缺陷。5．制品尺寸公差過小。橡膠模壓制品的廢、次品分析見下表序號廢品類型廢品 特征產(chǎn)生的原因1尺寸不準(zhǔn)制品厚度不均，外形尺寸超差，其尺寸不符合圖樣要求1． 設(shè)備、模具平行度不良2． 橡膠收縮率計算不準(zhǔn)3． 模具加工不良2缺膠 制品沒有明顯的輪廓，其形狀不符合圖樣要求 制品有明顯的輪廓，但存在局部凹陷、欠缺1．裝入的膠料重量不足2．壓制時上升太快，膠料沒有充滿型腔而溢出模外3．排氣條件不佳3飛邊增厚制品在模具分型面處有增厚現(xiàn)象1．裝入的膠料超量過多2．模具沒有必要的余料槽或余料槽過小3．壓力不夠4氣泡制品的表面和內(nèi)部有鼓泡1．壓制時型腔內(nèi)的空氣沒有全部排出2．膠料中含有大量的水分或易揮發(fā)性的物質(zhì)3．模具排氣條件不佳4．裝入的膠料重量不夠5凸凹缺陷制品表面有凸凹痕跡1．模具加工時留下的加工痕跡2．膠料本身有缺陷（如黏度大或超期）3．模具排氣條件不佳6裂口制品上有破裂現(xiàn)象1．啟模時取出制品時，制品被劃傷2．因型腔內(nèi)涂刷隔離劑過多而造成膠料分層現(xiàn)象3．模具結(jié)構(gòu)不合理4．膠料成型方法不合理（特別是氟橡膠與高硬度丁晴橡膠）7皺折裂紋、離層制品表面皺折制品表面和內(nèi)部有裂紋、離層的現(xiàn)象1．型腔內(nèi)裝入了臟污的膠料2．型腔內(nèi)所涂的隔離劑過多3．不同膠料相混4．工藝操作（成型、加料方法）不正確5．膠料超期8雜質(zhì)制品表面和內(nèi)部混有雜質(zhì)1．膠料在塑煉、混煉及保管、運輸中混有雜質(zhì)2．模具沒有清理干凈（包括飛邊、廢膠未清理干凈）9分型面錯位制品在分型面處有較大的錯位1．模具制造精度誤差和加工精度不夠2．45度分型膠圈由于飛邊增厚3．模具定位不良10卷邊制品在分型處有明顯的向內(nèi)收縮的現(xiàn)象1．膠料加工性能差（如氟橡膠）2．模具結(jié)構(gòu)不合理（厚制品應(yīng)采用封閉式結(jié)構(gòu)模具和合理開置余料槽）11粗糙度不夠制品表面粗糙度不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求1．模具粗糙度不夠2．鍍鉻層有部分脫落3．有些膠料腐蝕模具表面12結(jié)合力不強金屬嵌件與橡膠結(jié)合不好1．金屬嵌件鍍銅或吹砂質(zhì)量不好2．沒有嚴格執(zhí)行涂膠工藝規(guī)程（包括使用超期鍍銅件、膠粘劑或混煉膠）3．壓制地點的相對濕度太大4．膠料與金屬粘接劑選擇不當(dāng)13孔眼制品有孔眼缺陷1．雜質(zhì)脫落2．氣泡破裂3．裝入的膠料重量不足14接頭痕跡制品有接頭痕跡1．成型、加料不正確2．模具結(jié)構(gòu)不合理3．膠料流動、結(jié)合性差幾種常用膠料易產(chǎn)生的缺陷及特點序號常用膠料易產(chǎn)生的膠料及特點1天然膠 易產(chǎn)生粘模、卷邊、悶氣現(xiàn)象，扯斷力差、伸長率大，易于取出制品、硫化流動性好2丁晴膠 易悶氣，結(jié)合力差，在接頭處易產(chǎn)生痕跡而影響制品的強度3氯丁膠 因黏度大，制品表面易產(chǎn)生凹痕（如低洼麻點），制品取出過程中變形量大（特別是熱模，強制拉出制品）4丁苯膠 該膠料（特別是3160膠料）對模具型腔腐蝕性大，型腔表面易發(fā)黑，因而制品表面光亮度差5硅橡膠 收縮率不易掌握，因而制品尺寸較難保證。6144膠料粘模、硬度低、飛邊薄，而且扯斷力差，制品取出比較困難6氟橡膠 收縮率變化范圍大；與其他膠料相比，加工工藝性差（如硬度大、流動性小、結(jié)合性能差）、不易變形、硫化定性快，在分型處易卷邊（縮邊）和產(chǎn)生裂痕（縫）7乙丙橡膠 三元乙丙橡膠（1023膠料）硫化啟模后，氣味難聞、制品易撕裂，所以有的制品采用冷卻后取出8聚氨脂橡膠 混煉、成型、硫化加工工藝性差，易起泡、發(fā)粘、開裂、流動性差9丁鋰橡膠 該膠料（2840膠料）硫化啟模后氣味難聞，易粘模，硬度偏低，膠邊（飛邊）易卷邊和粘合第三節(jié) 橡膠擠出模具 橡膠擠出模具的特點 橡膠擠出成型是橡膠制品生產(chǎn)工藝過程中的一個環(huán)節(jié)，它為下一個工序提供所需的半成品或預(yù)成品。按提供給擠出機膠料的不同可分為冷喂料和熱喂料，使用的擠出機亦分別稱為冷喂料擠出機和熱喂料擠出機。擠出原理就是膠料在擠出機中進行加熱和塑化，并在螺桿和機筒間受到強烈的剪切，并通過螺桿的旋轉(zhuǎn)不斷地向前輸送，然后在一定的壓力作用下通過擠出模具（亦稱口模）擠出而得到所需的制品形狀。 橡膠擠出成型的特點：膠料通過擠出機螺桿的旋轉(zhuǎn)得到進一步的混煉和塑化，保證擠出的半成品膠料質(zhì)量更致密、均勻；應(yīng)用面廣，通過變換口型模，可以擠出各種斷面形狀的橡膠型材和供壓制模具使用的預(yù)成型半成品；擠出成型的制品速度快，生產(chǎn)效率高，有利于自動化生產(chǎn)；擠出成型不受長度限制，可以滿足由于設(shè)備的限制而不能采用模壓制造的超長制品。5． 通過擠出模具膠料的變形與膨脹規(guī)律。膠料通過擠出機口模時間非常短，膠料在離開口模的瞬間壓力得到釋放，因此膠料具有瞬時應(yīng)力松弛的特點，這種應(yīng)力松弛導(dǎo)致膠料在離開口模后長度方向收縮、斷面方向膨脹，這種變形通常稱為膨脹變形。橡膠擠出膨脹變形有以下規(guī)律：①硬度較低的橡膠（邵氏硬度50～60度），膨脹變形大，擠出尺寸不穩(wěn)定；硬度較高（邵氏硬度70度以上）的膠料擠出變形小，擠出制品形狀尺寸比較穩(wěn)定；②可塑性較好的膠料，擠出后膨脹變形較小，擠出尺寸穩(wěn)定；③硅橡膠擠出的型材和半成品尺寸形狀一般不膨脹，反而有所收縮；④擠出型材的膨脹與制品大小有關(guān)，相同斷面形狀在相同工藝條件下，膨脹率與型材尺寸成正比。⑤擠出型材膨脹與制品斷面形狀有關(guān)，一般圓斷面的制品擠出后斷面形狀不變，尺寸因膨脹會增大；矩形或其它異形斷面形狀的制品，擠出后膨脹變形，其斷面形狀發(fā)生改變。因此設(shè)計擠出模具時，應(yīng)充分考慮膨脹變形的因素，力求設(shè)計出符合制品要求的斷面形狀。按膠料硬度擠出型材膨脹率見表1。表1膠料硬度（邵氏A型）膨脹范圍5015%～20%6010%～22%705%～20% 擠出模具設(shè)計 橡膠擠出模具總體結(jié)構(gòu)與塑料擠出模具結(jié)構(gòu)大致相同。但又有其設(shè)計特點。幾種常見的橡膠擠出模具結(jié)構(gòu)如圖1所示。虞P218，221，222圖。對于形狀簡單且類似的制品，由于使用同一臺擠出機生產(chǎn)，為提高效率、降低成本，可設(shè)計出能更換口型模的擠出模具。這樣對不同的制品要求只需更換口型模而不必更換整套模具。如上圖中的口型模、口型模套筒。對擠出模具的結(jié)構(gòu)要求：模具內(nèi)腔呈流線型為使膠料能沿著模具的流道均勻地擠出，同時避免膠料發(fā)生過熱硫化，模具內(nèi)部不能存在滯留膠料留存的死角。有足夠的壓縮比為使橡膠制品質(zhì)量致密和消除因分流器造成的料流結(jié)合線，擠出模具應(yīng)有足夠的壓縮比。壓縮比通常在1：～。 口型模設(shè)計 根據(jù)制品形狀的不同可分為圓形擠出口型模和扁平形擠出口型模?？谛湍＝Y(jié)構(gòu)見圖2圖2 P215 圓形口型模口徑尺寸一般為擠出機螺桿直徑的1/3～3/4?？谛湍？趶竭^大會導(dǎo)致擠出的膠料壓力不足，使擠出不均勻，膨脹率變化不定，斷面形狀產(chǎn)生波動，擠出的制品致密性差；口型?？趶竭^小，容易引起膠料焦燒。擠出機螺桿直徑與口型模尺寸的相互關(guān)系見表2。表2擠出機螺桿直徑306585115口徑尺寸20以下20～4030～6040～80 扁平形口型模口徑尺寸 扁平形的制品由于斷面壁薄，～。但其總擠出量也應(yīng)在螺桿直徑的1/3～3/4。扁平形制品的擠出寬度與擠出機螺桿直徑的關(guān)系見表3。表3擠出機螺桿直徑306585115口徑最大寬度90180250300 膠料通過口模后，由于壓力消除，出現(xiàn)膨脹變形現(xiàn)象，使制品斷面積增大，而由于牽引收縮的因素，斷面積也有縮小的趨勢。這種膨脹和收縮的大小與橡膠種類、性質(zhì)、機頭溫度、擠出速度、壓力、口型模結(jié)構(gòu)等有直接的關(guān)系。復(fù)雜的口型模尺寸的計算目前多由經(jīng)驗確定。簡單制品的口型模尺寸可按下式計算：d = D – KDd─口型模口徑（mm）；D─制品斷面尺寸K─膨脹率，見表1或經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 口型模擠出錐度 口型模擠出錐度一般不超過90176。，流道較長形狀簡單的口型模擠出錐度一般在30～60176。如圖2所示。 口型模厚度越大，膨脹率越??；口型模厚度越小，膨脹率越大。 在設(shè)計口型模時，可先將口型模的厚度加大，通過試模檢查擠出制品的情況。如不合適再作修改。 對硬度較高的膠料，形狀復(fù)雜且焦燒溫度較低的制品，口型模可薄一些。 為保證膠料能順利通過口型模，口型模與口型模套筒的過渡角厚度越小越好，～1mm左右。見圖2。 對擠出機容量與擠出容量相差過大或擠出制品形狀不對稱時，可適當(dāng)開設(shè)一些排膠口，以免出現(xiàn)制品焦燒、自硫或口型模因強度不足而損壞的情況。排膠口形式見圖3。圖3 P216 帶有型芯與支架的擠出模具見圖4。圖4 P228 型芯有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是帶中心孔結(jié)構(gòu)，它與支架加強筋外接孔相通，擠出過程中利用壓縮空氣吹入滑石粉，使空芯制品的內(nèi)徑保持不粘合狀態(tài)；另一種是無孔結(jié)構(gòu)，用于擠出膠料硬度較高或厚壁制品。 支架起支撐型芯的作用，它與擠出模具的內(nèi)孔配合定位。支架一般有2～3根支撐筋。第四節(jié) 橡膠注射模具的特點 橡膠注射硫化工藝是橡膠制品生產(chǎn)中的一項新型加工技術(shù)。其最大特點是：縮短硫化時間，減小生產(chǎn)中的準(zhǔn)備工序，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率。 橡膠注射硫化的原理是橡膠的線形大分子在硫化交聯(lián)劑的作用下交聯(lián)成網(wǎng)狀或體形結(jié)構(gòu)的過程，其過程是一種化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)完成的時間隨著反應(yīng)溫度的增加而縮短。橡膠硫化過程每當(dāng)溫度升高10176。達到同一硫化程度所需要的時間就縮短約一半。當(dāng)然，橡膠在硫化過程中的化學(xué)、物理性能的變化是與溫度和時間有關(guān)的，選擇合理的硫化時間和溫度是保證注射硫化制品的性能的關(guān)鍵。 塑料模具設(shè)計緒論一、橡塑模具在國民經(jīng)濟中的地位模具是工業(yè)生產(chǎn)中用來成型制品的重要工業(yè)裝備，是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。模具直接影響著新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品的質(zhì)量的提高和經(jīng)濟效益的增加。美國工業(yè)界認為模具工業(yè)是工業(yè)的基石。日本則稱模具是促進社會繁榮富裕的動力。的確，沒有高水平的模具工業(yè)，就沒有高水平的機電工業(yè)。 塑料工業(yè)是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應(yīng)運產(chǎn)生的。自40年代研制出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等塑料產(chǎn)品以來，塑料工業(yè)的發(fā)展日新月異，新材料、新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品產(chǎn)量不斷翻番。塑料已經(jīng)成為繼金屬材料、纖維材料、硅酸鹽材料之后的第四大材料。以塑料代替金屬材料、木材等材料已經(jīng)成為塑料發(fā)展的趨勢。近幾年來，由于生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)的提高和發(fā)展，橡膠產(chǎn)品也已不只是單純的壓制產(chǎn)品，注射產(chǎn)品等也越來越多的應(yīng)用于工業(yè)、家電等各行業(yè)。這些橡塑產(chǎn)品的應(yīng)用，提高了工業(yè)產(chǎn)品的附加值。事實上，儀器儀表、家用電器、交通、通訊和輕工業(yè)等行業(yè)的產(chǎn)品零件中，絕大多數(shù)是采用模具加工而成的。沒有模具加工業(yè)，就沒有橡塑制品。就塑料加工業(yè)而言，塑料產(chǎn)品的不斷開發(fā)與應(yīng)用，就不斷地向模具設(shè)計、研制和生產(chǎn)提出更高的要求，這又極大地促進了模具的發(fā)展。在許多發(fā)達國家，模具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)超過或接近機床工業(yè)的產(chǎn)值。我國也已經(jīng)把模具工業(yè)作為重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要部分。二、塑料橡膠模具概述在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具，例如塑料制品使用的塑料模具，橡膠制品使用的橡膠模具，金屬壓力加工使用的金屬模具，陶瓷、玻璃制品使用的陶瓷、玻璃模具，金屬鑄造成型使用的砂型模具等等。 模具是利用特定的形狀和尺寸成型一定制品的工具。成型橡塑制品的模具就是橡塑模具。 隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多橡塑產(chǎn)品應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、家電等各行業(yè)。特別是塑料材料已成為繼金屬材料、纖維材料、硅酸鹽材料之后的第四大材料。許多形狀復(fù)雜、尺寸精度高的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，這些產(chǎn)品的產(chǎn)生勢必帶動模具工業(yè)的發(fā)展，同時對模具工業(yè)也提出了更高的要求。CAD/CAM/CAE已經(jīng)成為模具加工、設(shè)計的主流。生產(chǎn)高效率、自動化、大型、微型、精密、壽命長的模具已經(jīng)成為模具發(fā)展的趨勢和判斷一個國家模具行業(yè)制造水平高低的主要因素。近幾年來，隨著我國不斷引進國外的先進的模具加工設(shè)備與計算機軟硬件，我國模具