【文章內容簡介】 在殼體內充一定時的油 (以防膠囊充氣鼓破 )關閉進油 口 ,在膠囊中充氣 (惰性氣體 )充至所需的壓力 ,將氣門咀關閉 ,此時可與油壓系統(tǒng)管路接通 ,打開進出油口閥門 ,若外壓低于內壓 (最低限度內壓 )提升閥門自動關閉保持在殼體內一定的油量，外至高于內壓提升閥自動打開，在殼體內充油并壓縮膠囊（蓄能過程）然后待外壓降低時，向系統(tǒng)補充壓力油。根據(jù)這一原理，膠囊蓄能器可以儲蓄液壓能，作短期或周期性地供給杯行機構大量的壓力油或作急用能源，也可作液壓系統(tǒng)的穩(wěn)壓，并可用于行程小，而需長期保持恒定壓力的工作機構（如液壓夾緊機構，滾筒的壓緊裝置，橡膠注壓機的止扒機構） 常見密封條斷面圖 膠囊 的設計要求： 外形尺寸要比殼體內徑小一毫米左右，以防安裝時重疊，膠囊的厚度為 2毫米，頭尾較厚（如圖 11），便于硫化氣門咀相通的有一膠蒂，為防止氣門咀被沖擊損壞、離層，其它尺寸要視蓄能器的容量要求而定。 膠料性能要求：膠囊膠料根據(jù)使用特點，由于壓差很小，內壓靠殼體承擔，強力不是主要指標，查要求耐油，耐屈撓、耐老化。 工藝要求，膠囊膠件，不能含有任何氣泡或空隙，接頭處更是注意的關鍵，稍有不慎，存有氣泡或空隙，會導致高壓惰性氣體滲入，一量內壓解除（維修氣門咀或拆裝），就會在氣泡或空隙處破裂，不能再用， 使用膠漿（接頭用）在第二次硫化時要在充分的流動機會，在壓力作用下能填滿接頭界面任何空隙，同進膠漿所形成的膠膜，在長期使用中不能變硬，變脆，影響膠囊的屈撓壽命，膠囊是膠囊蓄能器的主要部件，而具有使用壽命長的特點，除配方設計，結構設計合理外，操作必須認真細政（特別是應急用的蓄能器膠囊正常情況是不用的，只有在發(fā)生事故時才用一次）如果失靈，將會造成在的損失。 橡膠密封制品技術講座〈 二 〉 模具設計 一、模具設計需考慮的因素 （一）能保證產品有正確的輪廓與尺寸 （二）在保證有足夠強度的條件下，應盡可能地減輕模具重量，而且 要求定位可靠，啟模、裝模等操作方便 （三）在保證產品質量的前提下，應盡量使模具易于加工 （四）要求有一定的光潔度、合理的分型面、容易修整膠邊（我公司要求加工模具光潔度模腔配合面其它） （五）有適當?shù)牧髂z，容易排氣 二、模具分類：從模具的用途可分為：壓模、壓鑄模和注壓模 （一）壓模：壓模為本公司模具硫化最常用的模具，根據(jù)模具的形式，壓模又可分為：開放式、半封閉式和封閉式。其中，開放式（圖 11a）上模板無導向。定們部位模具結構簡單，空氣易逸出，因壓制過程中膠料承受的單位壓力小，新的只適合制造斷面形狀簡單的制品 。同時因上模板無定位，在壓制過程中邊沿容易磨花，影響制品邊沿部分的光潔度。封閉式（ 11C）由于填膠的模腔，比產品體積大，而且膠料容易直接從上模板兩邊排出，新的填膠容易充滿模型，膠料所受的單位大無畏壓力大，適當制造復雜斷面及有夾層的制品。加工出來的產品，質地密實，但模具加工難度大、成本高。半封閉式：此種模具的特點，介于開放式與封閉式之間（如圖 116），適用于加工一些較復雜斷面及無夾層的制品。 （二）壓鑄模：壓鑄模的特征是膠料不是直接填入制品的模具，而是填入壓縮室。（釁 12a 為一個復雜斷面密封圈模，圖 12b 為一個管狀制品模）經(jīng)柱塞之間壓力，使膠料經(jīng)過鑄造流入模腔，膠料經(jīng)細窄的鑄膠適時得到較均勻的預熱，流動性好，易充滿模腔，硫化的制品質量均勻而密實。適合制造復雜斷面及模腔的填膠，質量要求高的產品。（如圖 126） （三）注壓模（或稱注射模）：這種模具是與注壓機使用的模具，結構復雜，材料要求強度高，最簡單的形式如圖 13 所示，注射機注射的產品精度高，質量均一向密實，且膠邊少，但模具成本高。我公司從日本引進的立式注射機、臥式注射機即將投產，首批生產的是為日本鬼怒川橡膠工業(yè)株式會社加工的空調器減震部件。 圖 13 注壓模平面示意圖。 三、制造模具的材料與處理：模具所用的材料有合金鋼（鉻、錳合金，防腐蝕用的鎳鉻合金）還有硬鋁、炭鋼。一般合金鋼較貴，多用于模具工作面的鑲塊。單獨由優(yōu)質合金鋼制得的模具強度高，經(jīng)久耐用。硬鋁導熱性好，加工易，但強度低，我公司經(jīng)常用的材料為 45鋼，它的特點是來源廣、切削性能、調質后加工性能好，能滿足強度要求。 （一）熱處理： 45鋼，采用一般的淬火方法，容易使用模腔變形、對于精度要求高的制品，則采用調質處理。先經(jīng)粗加工后在 820℃ 淬火到 HRC5052（洛氏強度）然后在 600～ 620℃ 回火 到洛氏硬度 HRC?35?40（約四小時）再進行加工，這樣可以減少熱處理后變形，若采用高頻淬火，可更好地解決模型熱處理后變形問題。 （二）模具表面處理：為提高型腔表面的耐用程度及光潔度，以及在硫化過程中的抗腐蝕能力，專型腔表面可鍍一層鉻。鉻層厚度為 ～ 毫米，鍍鉻前的粗糙度，注意，鍍層不能過厚，重刻與剝離，鍍鉻后，仍要進行拋光。但是復雜斷面模腔鍍鉻存在不少困難。 四．組成模具的零件： （一）成型零件：構成產品的形腔，決定制品的形狀與尺寸部份，稱之為成形零件，根據(jù)產品的復雜程度不同，有中模、下模和 模芯等。 （二）結構零件：將成型零件裝配在一起，所用的定位、導向、連接螺絲、手柄等，稱之為結構零件。 四、模具各部位尺寸的確定 （一）形腔各部位尺寸的確定 （無縫項目）：收縮率 K 值按下式近似值計算 K=（ D1D） /D） *100%（ 11） 式中： D1模腔與空模的尺寸 D—制品與空膜的尺寸 K 值的大小與下列因素有關： ① 膠料的硬度：制品設計的膠料硬度愈大，收縮率愈小，反之硬度小的，則收縮率大 ② 生膠含量：新設計的膠料含膠率高，收縮率大，含膠率低，收縮率小 ③ 生膠的種 類：收縮率隨選用的膠料的種類不同而有差異，收縮率與生膠的種類的關系排列，順序如下：天然膠＜丁苯膠＜氯丁膠＜丁腈膠＜丁基橡膠＜硅橡膠＜氟橡膠 ④ 金屬骨架與織物夾層的影響：專有織物夾層和金屬骨架的部份收縮率小 ⑤ 模具的結構、加工方法、硫化程度等對收縮率都有影響，采用壓鑄模硫化的產品，比一般的模壓制品收縮率小、而注壓模又比壓鑄硫化的制品收縮率小，這在設計模具時要特別考慮，一般無骨架密封制品，影響收縮率較顯著的為硬度與含膠率兩項。其實驗公式如下： 收縮率（徑向） =*硬度（邵氏 A）值 +*含膠 率 通過實驗，測得的骨架油封收縮率為 外徑 ~% 內徑 ~% ： D1=D（！ +K） 177。A/2 （ 12） D=模腔與室溫的尺寸 D制品與溫的尺寸 K制品的收縮率 A制品的公差 (見表 1) 而通常的密封制品采用六級精度 ,而模具成型件采用 3 級精度 ,剛好為制品公差的二分之一。若制品要求的公差不是六級精度，則視對產品的要求而定，一般模具成型件的精度比制品的精度 提高 23 級，制品公差單向分布時，模具成型件按制品，原為負取負，原為正取正。若制品公差等值雙向分布時， +A/2 項為零，按式計算畢后，按精度要求的公差標注等計算的 D1 右上角。 （二）模具最小承壓面積的確定： Fmin=R/R6（ 13） 式中： Fmin模具最小承壓面積（厘米 2） P液壓機的噸位（最大工作壓力：公斤）設計模具時，要求模具的承壓面積 F≥Fmin F=（ ∏/4） *（ D2d2） 見圖 1—4 （三）最小外形面積的確定：直接與平板接觸的面積稱之為 模具的外形面積，外形面積太小可能損壞硫化機的平板，根據(jù)平板材料特性和結構特點要求模具最小外形面積： 圈模＞ ∮ 110 毫米 圖 1—4 承壓面積示意圖 （ 四 ） 模具壁厚的計算： 在計算模具壁厚時，若園形模具不是穿孔的（圖 15），我們把它看成一個厚壁的高壓容器，則不能按薄壁容器的計算方法較準確地計算出來，否則，誤差太大。一般 K=R／ r＞ 時就稱之為厚壁容器， K＜ 時（ R—模型外半徑）為薄壁容器 圓 模計算公式 （ 1）不穿透的園模計算公式： 圖 1—5 不穿透的園模 式中： 模具壁厚 厘米 材料的許用壓力（公斤 /厘米 2） 模腔內壓（公斤 /厘米 2） 模具內半徑（厘米） （ 2） 中心穿透的模具計算公式： 可用下式驗算： 式中： 模具承受的最大應力，公斤 /厘米 2 模的外徑 厘米 其它符號與公式（ 14 相同） 矩形模具的計算 按圖 16，矩形模具主要檢驗 AA； BB 斷面的彎曲變形： 式中： 短邊總壓力 公斤 膠層厚度 厘米 PO 左 L2 彎曲力矩 M=P1L1/12， 公斤 /厘米 長邊總壓力 P1=P0L1B 公斤 抗彎斷面系數(shù) 厘米 3 模型的斷面積 厘米 2 在模具設計中， P0（模腔內壓）的造取是很重要的，對于一般模具，膠料在型腔中的內壓決定于平板硫化機的總壓力，面對于一些特殊模具，如壓鑄模、注壓模，膠料經(jīng)狹窄的小口進入模腔，膠料的脹力很大時，不能使上模產生足夠的反作用力，使上模和平板產生一定量的位移時，此時主要考慮膠料的脹力，膠料的脹力最大時可達 800—1200 公斤 /CM2，此時超過材料的許 用應力，模具就不能在這種條件下使用，盡管模壁加厚，按式（ 14）及式（ 15）分析是無效的，只有采用親的強度更高的材料，在膠料脹力不是很大時，在材料許用的范圍內時，模具的壁厚直接與模具內 r 有關，當需要制造大直徑的產品時，模壁就要求很厚，這樣模具就很笨重，為了減輕重量，可從模具的結構改進達到這一要求 （ 1）上、下模反包中模 （圖 17a） （ 2）上、下模交注中模 （圖 17b） （ 3）矩形膠板模具，可以是中模?？蛏?、下設幾處銷釘 圖 17 合模時插入上、下模板，增強模框的抗 彎曲變形能力。 （五） 模具總高度和模板厚度的確定 規(guī)定模具總高度的等級，便于在同一平板上，同時放幾付模具，提高生產效率，在確定模具衷情高度時，應注意模具的外形尺寸與高度之比要小于 2： 1，否則傳熱不均，模具總高度有下列等級： 模具厚度參考 下列數(shù)據(jù)確定： 模具外形尺寸小于 150*150 毫米 2 或？ 150 時，簡單模腔不得小于 6 毫米，復雜模腔不得小于 8 毫米。 模具的外形尺寸在 150*150300*300 毫米 2 時，或（？ 150—300）時，簡單模腔不得小于 12 毫米，復雜模腔不得小于 15 毫米。 （ 六 ） 模具成型件之間的定位： （ 1）園柱定位：如圖 1—8a，園柱有 5—8 毫米的死合面高度，其它為 5—10度的傾斜面，死合面高度太大，啟模困難。太小，影響定位的可靠性。 （ 2）錐面定位：如圖 1—8b，要求錐面配合接觸面積不低于 20—90% （ 3） 銷釘定位：如圖 1—8C1， H1=HS， H2=4—6， H=1*45 度， H4=1， C=15—20ɑ度，而圖 1—8C2 為有套筒的與銷釘?shù)膭优浜希p后將套筒模操，可提高模具的使用壽命。 定位配合，凡軸與孔的配合當直徑？ 310 毫米時，靜配合為 D3/jc3，大于 10毫米時，靜配合為 D3/jc3；動配合時，要求高的為 D/dc；一般為 D3/dc3，要求不高的為 D4/dc4 （ 4）定位注意事項： 模板轉向或翻身不致?lián)p壞柳模具，或造成不合格產品，這樣需保證正反都有同樣的尺寸和精度（如圖 1—9a）；中模可以轉向或翻身，若 不能滿足上述要求時，要以正、反都有明顯的尺寸差別，使用銷釘定位時，可采用幾個明顯尺寸差別的銷釘，也不容易搞錯而損壞模具，或造成不合格品， V制造部也曾在硫化產品時，由于銷釘無明顯尺寸差別，把模板有時放反，造成壓壞模具。 模具定位要考慮到裝膠后，上、中模不易吻合，要有足夠的導向長度，填膠量多，或斷面復雜的模腔更應注意，否則軸與孔脫節(jié)，無法導向容易壓壞模具。（圖 1—9a） 帶有嵌件的制品，還需考慮嵌件的定位，如圖 1—10a 中，嵌件用芯軸定們，油封金屬骨架的定位如圖 1—10b、 c、 d， b 為中模徑向定位， c、 d 分別為下模的突臺和定位銷定位，在突臺上車有徑向溝級，或鉆孔使膠料能流過，而定位銷是另外插幾個銷子，與突臺定位款式，在銷子之間膠料可以流過。 （圖 1—10a 標準軸套模） （圖 1—10b 骨架由中模徑向定位） （圖 1—10c 骨架由下模突臺定位） （ 七 ） 模具分型面的設置 為了取出產品容易，便于模具加工，所以模具都是由兩個或兩個以上的部件組成，這些部件的相互配合，這些部件的相互配合面稱為分型面。分型面的選取應根據(jù)以下幾點考慮： （ 1）分型面應盡可能避開工作面，如圖 1—11a 分型面在工作面上，且不 易取出產品，如圖 1