【正文】 在此，我謹(jǐn)向魏宏波老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！本論文的順利完成，還離不開各位同學(xué)和實(shí)習(xí)單位工人師傅的關(guān)心和幫助，在此我表示深深的感謝！如果沒有他們的幫助和支持，可能我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是沒有辦法完成的。首先要感謝的是我的導(dǎo)師魏宏波老師。 模具型腔結(jié)構(gòu)與加工分析 明顯上面結(jié)構(gòu)中定位圓錐面為重要面采用數(shù)控車床加工后必須定位銷研磨裝配，啟模槽也在車床上加工；兩個(gè)分型面為重要平面，可在數(shù)控銑床上定型加工；半圓形型腔和余膠槽（片狀和圓形）使用R成型刀在數(shù)控車床上加工。 硫化工藝的可行性主要分析半成品的裝入﹑合模硫化﹑啟模和取出產(chǎn)品這幾個(gè)方面。正火的目的是細(xì)化金屬組織晶粒，消除在鍛、軋后的組織缺陷，改善鋼的機(jī)械性能（強(qiáng)度、韌性和塑性）。我們根據(jù)以上關(guān)于各種模具鋼材的對比，結(jié)合小直徑O形密封圈模具和矩形密封圈模具各只生產(chǎn)一副，屬于小批量生產(chǎn)，參考資料[1]表26，我們所設(shè)計(jì)的模具選擇45鋼較為經(jīng)濟(jì)合理。這樣，即保證模具的使用性能，又避免熱處理引起模具的變形。合金結(jié)構(gòu)鋼主要分為低碳鋼和中碳鋼；熱處理主要包括正火調(diào)質(zhì)滲碳和表面淬火。合金鋼包括合金結(jié)構(gòu)鋼﹑合金工具鋼和特殊性能鋼三大類。合金鋼因其含有錳﹑硅﹑鉻﹑鉬﹑鎢等合金元素，從而是鋼的性能有很多特點(diǎn)：（1） 使鋼的強(qiáng)度增加而塑性降低較少。其含碳量越高，耐磨性越好，但淬硬性增大，在模具中國常用到的有T8﹑T10﹑T12﹑T8A﹑T10A和T12A。除了一些用于大批量生產(chǎn)的模具型腔零件或有特殊要求的模具外，一般用于中等生產(chǎn)量以下的模具，其材料全部采用45鋼。（2） 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的有害雜質(zhì)（如硫﹑磷等）的含量比普通碳素鋼低，其綜合性能比普通碳素鋼好。1) 碳素鋼 我國生產(chǎn)的碳素鋼分為普通碳素鋼﹑優(yōu)質(zhì)碳素鋼和碳素工具鋼三大類。碳素鋼是鐵和碳的合金，理論含碳量不能大于2%。而且模具質(zhì)量越大，要求手柄的直徑越大，螺紋選入深度越大。它適宜批量生產(chǎn)，一般在單套模具中較少使用，而適用于中小型批量生產(chǎn)的模具以及專業(yè)模具廠批量生產(chǎn)備用。手柄的鋼筋直徑隨模具的質(zhì)量加大，一般選用直徑在12~16mm。遇到模具返修時(shí)，有時(shí)返修要割開焊接處，返修后要重新裝手柄，很麻煩。當(dāng)然，在模具手柄設(shè)計(jì)中，一般在滿足硫化操作和搬運(yùn)的情況下，已制作和選材方便為原則。 （4）對于有些產(chǎn)品，為了在脫模時(shí)使其留在有利于產(chǎn)品取出的模板上，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，可有意使有利于取出產(chǎn)品的模板型腔表面粗糙度比其他模板低一級，便于產(chǎn)品的取出。表面粗糙度越低，產(chǎn)品質(zhì)量越好，對模具加工的要求和模具材料的要求也越高，當(dāng)然意味著模具造價(jià)的提高。 一般要求的模具制品，其形位公差按照7級精度取值。 矩形模具外形尺寸模具外形也做成矩形結(jié)構(gòu)，四腔對稱分布以便模壓和啟模時(shí)受力均勻，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。 小直徑O形密封圈產(chǎn)品的16腔模具做一幅，模具編號(hào)為MJO001如下圖，現(xiàn)在分別計(jì)算它們的外形尺寸。 矩形模具型腔尺寸圖 由于模具在模壓過程中的受力很復(fù)雜，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析和計(jì)算。%完全能夠滿足使用要求。根據(jù)上面所測量的收縮率，并參考所用三元乙丙橡膠收縮率表（21）~%，將這批矩形橡膠密封圈直徑（內(nèi)徑）%，%，根據(jù)公式24計(jì)算模具型腔尺寸： D1=（1+%）=（mm)D2=（1+%）=（mm)其中D1—模具型腔內(nèi)徑；D2—模具型腔截面直徑。根據(jù)公式2—4計(jì)算模具型腔尺寸：D1=（1+%）=（mm)D2=（1+%）=（mm)當(dāng)然，在加工模具型腔的R成型刀具在制作時(shí)，一般都會(huì)考慮刀具的可修行，而將刀具直徑取上差。根據(jù)21計(jì)算其內(nèi)徑方向尺寸允許的收縮率浮動(dòng)量C1上=[（+）/（）]1=%C1下=[（）/（+）]1=%~%，但是丁腈橡膠收縮率表（2—1）~%，所以應(yīng)該把收縮率向中心調(diào)整使模具尺寸所允許收縮率值在丁腈橡膠收縮率范圍之內(nèi)。 小直徑O型密封圈的截面尺寸受膠邊和硫化機(jī)熱板精度的影響，所以對于測量的截面方向?qū)嶋H硫化收縮率只能作為參考，應(yīng)參照所用膠種的收縮率范圍再取一個(gè)合適的收縮率。例如O形圈。 2）對于精度要求在M2級和M2級以上的產(chǎn)品，有以下幾種確定公差的方法： （1）把型腔尺寸計(jì)算至小數(shù)點(diǎn)后第二位數(shù)字作為此尺寸的公差。參考公差是必要的，但是很多時(shí)候往往直接將產(chǎn)品的尺寸上限作為模具的型腔尺寸。特別是一些造價(jià)特別大的模芯，要將收縮率取大，使模芯足夠長，以免造成不必要的浪費(fèi)。對于一般的產(chǎn)品當(dāng)精度要求不高時(shí)，而且對收縮率很有把握（基于長期的實(shí)踐基礎(chǔ)上）可以不用考慮模具的可修性。對于高精度產(chǎn)品收縮率的進(jìn)行測定，測定方法如下：選擇一副與該產(chǎn)品形狀和尺寸相近產(chǎn)品的模具，測量各尺寸后，在與新產(chǎn)品相近的硫化條件下壓出三件產(chǎn)品；將該產(chǎn)品放置24小時(shí)后檢測各尺寸運(yùn)用公式21計(jì)算出該產(chǎn)品實(shí)際的收縮率，就作為新產(chǎn)品實(shí)際的收縮率。膠料在硫化過程中，其收縮率不僅受到膠種和膠料配方的影響，而且還要受到模壓硫化條件的影響，例如溫度﹑壓力和時(shí)間的影響。在橡膠模具設(shè)計(jì)中，橡膠硫化收縮率指在一定工藝條件下生產(chǎn)橡膠制品，硫化后的橡膠制品尺寸與模具尺寸差同制品尺寸之比。 4. 收縮率的確定 收縮率的確定是模具型腔尺寸確定中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)際中往往由于設(shè)計(jì)時(shí)沒有選好合適的收縮率而造成模具的返修甚至報(bào)廢。如果沒有啟模槽，在實(shí)際生產(chǎn)中很難將橡膠模具個(gè)模板打開裝膠進(jìn)行生產(chǎn)，所以啟模槽的設(shè)計(jì)是很必要的。實(shí)際橡膠模壓制品和其他所有制品一樣，為為了使型腔有足夠的壓力將膠料壓密實(shí)，半成品的體積就會(huì)比模腔大一些 ，多余膠料就會(huì)流入余膠槽。 O形模具定位的選擇 矩形模具定位的選擇綜上，對于小直徑O形密封圈的模具結(jié)構(gòu)和矩形密封圈的模具結(jié)構(gòu)都選擇多腔壓制成型矩形結(jié)構(gòu)，兩開模圓柱銷定位是經(jīng)過實(shí)踐證明的最佳結(jié)構(gòu)。 外形為圓形的模具在模具中所占比例是很大的，其中絕大多數(shù)是圓形制品的單腔模具，而圓形模具的定位方式主要是圓柱面定位和圓錐面定位。分型面比較合適。 由于實(shí)際中180176。單腔﹑180176。橡膠模具一般有兩塊或兩塊以上的模塊組成，所以模塊的分型面一般有一個(gè)或一個(gè)以上。模具腔數(shù)的確定主要根據(jù)該產(chǎn)品產(chǎn)量和硫化平板的噸位﹑壓力來確定。其中包括：模具大的結(jié)構(gòu)形式的確定（主要包括壓制結(jié)構(gòu)﹑壓鑄結(jié)構(gòu)﹑注射結(jié)構(gòu)三種模具結(jié)構(gòu)）；腔數(shù)的確定；分型面的選擇；模具的定位；設(shè)計(jì)余膠槽和啟模槽；最后是模具外形的確定。三元乙丙橡膠基本上是一種飽和的高聚物，耐老化性能非常好、耐天候性好、電絕緣性能優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕性好、沖擊彈性較好。由于公差標(biāo)準(zhǔn)M1在橡膠行業(yè)中屬于最高級精度，在實(shí)際生產(chǎn)中要求嚴(yán)格，所以在生產(chǎn)中一定要通過實(shí)驗(yàn)測定一下收縮率。當(dāng)然這里也有一個(gè)尺寸經(jīng)濟(jì)性問題，產(chǎn)品尺寸公差越小，需需要控制的工藝條件越嚴(yán)格，生產(chǎn)成本越大。 Cb—產(chǎn)品尺寸允許的收縮率浮動(dòng)量，%。根據(jù)橡膠制品收縮率公式（參考[1]） C=（D模D制）/D制3100% 2—1 Cb=Cc/Dz3100%