橡胶成型工艺及模具设计
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
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)
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。
橡胶模具设计举例(word版)
1.序言毕业设计是大学学习的最后一个教学环节，是本专科人才培养计划的重要组成部分。
通过毕业设计既可以巩固学生在学校学过的理论知识，培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的综合能力，又可以使学生初步掌握科学研究的基本方法和撰写符合规范要求的专业技术文件的能力。
搞好毕业设计工作，对培养学生的实践能力、创新能力和创业能力，全面提高教学质量和促进学生顺利就业具有重要意义。
.大学四年的本科学习和生活就要结束了，毕业设计是其中最后一个学习和锻炼的重要环节，是对以前我们所学过的理论知识及所掌握的设计创新思维在实际中的综合运用和检验。
随着我国经济的迅速发展，特别是十一五规划完成以来，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。
随着中国制造的崛起，我国模具产业发展迅速，模具已成为当代制造业的主流装备。
目前我国正处于工业化中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，家电、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批基础工业高速增长行业发展势头强劲，构成了对模具市场的巨大需求。
据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍，中国已成为世界第一大模具市场，预计2015年模具产值将达到2500亿元，其中中高档模具、经济型模具的比例会大幅增加。
在这大学四年的课程学习中，我基本上掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，在生产和参观实习中思考运用所学知识，再加上我一个月来在单位实践学习，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。
对于橡胶模具设计这个实践性非常强的设计课题，我在单位进行了大量的实践考察和学习。
经过在宝鸡真空股份有限公司的参观实习，尤其是在咸阳时代密封科技有限公司设计部近一个月的生产工作实习，我对于模具特别是橡胶模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。
在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的橡胶模具实体，明确了橡胶模具的一般工作原理、制造、加工工艺，并在图书馆借阅了许多相关模具设计手册和书籍资料，在设计中，我将充分利用和查阅各种资料，并与同学、老师和工人师傅进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。
橡胶塑料模具设计范例
第一节绪论随着我国橡胶制品工业的开展，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良，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、精细、长寿命已经成为橡胶模具开展的趋势。
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，以与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，以与形状复杂、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展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158～168X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。
实验14 -橡胶的成型加工
实验14橡胶制品的成型加工一、实验目的1．掌握橡胶制品配方设计基本知识。
熟悉橡胶加工全过程和橡胶制品模型硫化工艺；2．了解橡胶加工的主要机械设备如开炼机、平板硫化机等基本结构，掌握这些设备的操作方法；3．掌握橡胶物理机械性能测试试样制备工艺及性能测试方法。
二、实验原理橡胶制品的基本工艺过程包括配合，生胶塑炼，胶料混炼，成型，硫化五个基本过程，如图14-1所示。
图14-1橡胶制品生产工艺过程1．生胶的塑炼生胶是线型的高分子化合物，在常温下大多数处于高弹态。
然而生胶的高弹性却给成型加工带来极大的困难，一方面各种配合剂无法在生胶中分散均匀，另一方面，由于可塑性小，不能获得所需的各种形状。
为满足各种加工工艺的要求，使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态的工艺过程称作塑炼。
生胶经塑炼以增加其可塑性，其实质是橡胶分子链断裂，相对分子质量降低，从而橡胶的弹性下降。
在橡胶塑炼时，主要受到机械力、氧、热、电和某些化学增塑剂等因素的作用。
工艺上用以降低橡胶相对分子质量获得可塑性的塑炼方法可分为机械塑炼法和化学塑炼法两大类，其中机械塑炼法应用最为广泛。
橡胶机械塑炼的实质是力化学反应过程，即以机械力作用及在氧或其它自由基受体存在下进行的。
在机械塑炼过程中，机械力作用使大分子链断裂，氧对橡胶分子起化学降解作用，这两个作用同时存在。
本实验选用开炼机对天然橡胶进行机械法塑炼。
天然生胶置于开炼机的两个相向转动的辊筒间隙中，在常温(小于50℃)下反复受机械力作用，使分子链断裂，与此同时断裂后的大分子自由基在空气中的氧化作用下，发生了一系列力学与化学反应，最终达到降解，生胶从原先强韧高弹性变为柔软可塑性，满足混炼的要求。
塑炼的程度和塑炼的效率主要与辊筒的间隙和温度有关，若间隙愈小、温度愈低，力化学作用愈大，塑炼效率愈高。
此外，塑炼的时间，塑炼工艺操作方法及是否加入塑解剂也影响塑炼的效果。
2．橡胶的配合橡胶必须经过交联（硫化）才能改善其物理机械性能和化学性能，使橡胶制品具有实用价值。
橡胶模具的设计及应用
１．２ 模具的定位
３．３ 工作原理
该模具适用在 １ ５００ｋＮ或２ ０００ｋＮ压机上生 产，利用压机两个液压缸，将模具（注塞、料杯、 哈呋条、下模板）打开，随后哈呋条逐一分开， 制品从模具中自动分离，脱模结束。随后模具合 模、进模，开始下一个循环。
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模 具 技 术 ２００６．Ｎｏ．３
２ 模具结构
如图 ２ 所示为冲压隔板零件的复合模结构 图。落料凸模 １２ 与承接板 １１ 由销钉定位，紧固 螺钉连接（定位销钉、紧固螺钉、导柱、导套在 结构图中未画出），并由短卸料螺钉４吊在上垫板 ８上，为了使落料凸模上下移动平稳采用小导柱５ 导向，４ 根短弹簧 ３ 的弹力选择要合适，４根弹簧 的合力一定要大于落料时的总压力，而远远小于
（３ ）斜边定位适用于各种橡胶嵌条模具定 位，定位可靠，操作方便，模具使用寿命长，配 合精度高，但加工困难；
（４）导柱导套定位适用于模芯端面无定位作 用的模具结构，导柱导套经热处理、精磨后配合 精度高，耐磨损，使用寿命长、更换方便，但加 工繁琐。
１．３ 外形尺寸和模具材质
确定模具外形尺寸时，首先必须考虑制品的 几何形状、模腔的数量、硫化设备和模具加工设 备、年需求量等因素。为了合理掌握模具模腔
３ 模具工作过程
冲床滑块带动上摸下降时，首先卸料板１３与 落料凹模将铝板料压紧，接着落料凸模与落料料凸模和起成形凹模作用的聚氨酯橡胶 块将落料件成形，当落料件接触 １６ 个冲孔凹模 及压印冲头时，落料凸模停止下降，上摸继续下 降，冲孔凸模露出落料凸模，与冲孔凹模作用冲 出 １６ 个直径 φ４ｍｍ 的孔。同时压印冲头对落料 件进行压印。冲压结束，上摸随冲床滑块上升， 落料凸模在短弹簧３的作用下下弹，聚氨酯橡胶 块在落料凹模型腔中回弹，共同将落料件卸下， 卸料板 １３ 将板料卸下，冲孔废料由冲孔凹模孔 中推出。完成一次冲压。
成型工艺知识点总结
成型工艺知识点总结导言成型工艺是工业生产中的重要环节，它涉及到物料的加工、塑造和成型，是制造行业不可或缺的一部分。
成型工艺有着广泛的应用，包括塑料制品、金属制品、陶瓷制品等领域。
在制造过程中，选择合适的成型工艺对产品的质量、成本和生产效率有着重要的影响。
本文将对成型工艺的基本原理、常见成型工艺及其特点进行总结，以期为相关领域的从业人员和学生提供参考。
一、成型工艺的基本原理1. 成型工艺的定义及概念成型工艺是指在加工过程中，通过一定的工艺方法，将原料或半成品加工成具有一定形状和尺寸的制品的过程。
成型工艺通常包括塑压、挤压、注射、吹塑、挤塑、模压、窑烧、铸造等多种方法，其中采用的方法取决于原料的性质、产品的形状和尺寸等因素。
2. 成型工艺的基本原理成型工艺的基本原理是利用压力、温度和形状等条件，对原料进行加工和塑造，使其变成具有一定形状和尺寸的制品。
通常成型工艺包括材料的预处理、模具的设计和制造、成型工艺参数的选择和调整等环节。
3. 成型工艺的特点（1）成型是将原料或半成品加工塑造成具有一定形状和尺寸的产品的过程，常用于各种工业制品的生产。
（2）成型工艺通常包括压力成型、热成型、化学成型等多种方法，其中的原理和操作要点各不相同。
（3）成型工艺能够加工各种类型的原料，包括金属、塑料、陶瓷等多种材料，广泛应用于制造行业。
二、常见成型工艺及其特点1. 塑料成型工艺（1）塑压成型：将塑料颗粒在高温状态下压缩成型，适用于生产各种复杂的塑料制品，如家具、玩具等。
（2）注射成型：将加热熔融的塑料通过注射器注射到模具中，经冷却后成型，适用于大批量生产各种塑料制品。
（3）吹塑成型：将加热熔融的塑料颗粒挤出后通过气流吹塑成型，适用于生产塑料瓶、奶瓶等空心制品。
2. 金属成型工艺（1）锻造：将金属材料置于锻模中，在一定的温度条件下施加冲击力进行成型，适用于生产各种金属制品。
（2）压铸：将金属材料在高压下注入模具中进行成型，适用于生产大批量复杂的金属制品。
橡胶件结构设计
橡胶件结构设计一、制品形状和尺寸设计制品的形状和尺寸是橡胶件结构设计的基础。
设计时应根据实际需求和用途，综合考虑力学性能、工艺可行性、生产效率及成本等因素。
制品形状应尽量简单，避免有过多的凹槽和细长部分，以降低模具加工难度和生产成本。
尺寸设计需精确，确保制品在实际使用中的精度和可靠性。
二、模具结构设计模具结构设计是橡胶件生产的关键环节。
合理的模具结构能够保证制品尺寸精度、表面质量和生产效率。
设计时需充分考虑模具材料、分型面位置、浇注系统、排气系统、冷却系统等因素。
同时，要确保模具强度和刚度满足生产要求，防止出现变形和损坏。
三、材料选择与配方设计材料选择与配方设计对橡胶件的性能和品质至关重要。
根据制品用途和使用环境，选择合适的橡胶材料，如天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
同时，通过配方设计调整橡胶的硬度、耐磨性、耐油性等性能。
在满足性能要求的同时，要尽量降低成本，提高经济效益。
四、工艺流程与参数设计工艺流程与参数设计决定了橡胶件的生产效率和品质。
根据生产设备和工艺要求，合理安排加工流程，优化工艺参数，如温度、压力、时间等。
通过试验确定最佳工艺条件，确保制品尺寸稳定、表面光滑、无缺陷。
同时，要提高生产效率，降低能耗和生产成本。
五、结构设计要素结构设计要素包括断面形状、壁厚、加强筋等。
断面形状和壁厚直接影响制品的力学性能和成本。
根据使用要求选择合适的断面形状和壁厚，以满足强度、刚度和重量要求。
加强筋可提高制品的抗拉强度和弯曲性能，设计时应合理布置加强筋的位置和数量。
六、制品性能与功能要求制品性能与功能要求是橡胶件结构设计的重要依据。
根据使用环境和用途，确定制品应具备的物理性能和化学性能，如耐温性、耐腐蚀性、耐油性等。
同时，要关注制品的功能要求，如密封性、减震性、绝缘性等，以满足实际应用需求。
在设计过程中，通过材料选择和工艺优化实现性能与功能要求。
七、安全性与可靠性在橡胶件结构设计时，必须充分考虑安全性与可靠性。
常见橡胶模压模具结构特点及设计加工要求
常见橡胶模压模具结构特点及设计加工要求苗志军（天津市橡胶工业研究所有限公司，天津，300384）摘要：模具是现代工业生产中必需的关键工艺设备，在国际上被誉为“工业之母”。
本文首先简要介绍了模压成型、浇注成型和热塑成型三种橡胶成型工艺，然后着重介绍了填压成型模具、压注成型模具和注射成型模具的结构特点和适用情况，其中填压成型模具又分为开放式、半封闭式和封闭式三类。
最后介绍了橡胶模具设计加工中的材料要求、尺寸和公差要求、粗糙度要求及其他要求。
关键词：橡胶；模具；设计；模具是现代工业生产中必需的关键工艺设备，大至汽车、小至玩具，其制作均源于一系列大小模具，因此模具在国际上被誉为“工业之母”。
橡胶行业同样如此，大到直径数米的特种工程车轮胎，小到直径只有毫米级的打火机密封圈，其产品制作均需要有对应结构尺寸的模具来实现。
橡胶模具设计与机械加工工艺、橡胶生产工艺等密切相关。
一方面，橡胶产品是根据其使用要求的不同选择不同的胶种制作而成，不同的橡胶具有不同的性能，在成型工艺方法上又各不相同，所以在设计模具时应充分考虑橡胶产品生产工艺的要求；另一方面，橡胶模具既是一种机械加工的实体，又是橡胶产品生产成本的一项因素，所以模具设计时应考虑模具零部件的结构符合机械加工的要求，并根据产品生产量的多少选择不同的结构，在满足使用要求的前提下，尽量减少模具加工费用。
模具的材质、尺寸精度、排气方式及起落模的难易程度等会直接影响橡胶产品的质量、生产效率和操作人员的劳动强度。
同时模具材质的选择、热处理方式等制造工艺以及模具的组装质量等，又直接影响到模具的使用寿命，进而影响橡胶产品的生产成本。
因此，在模具设计时只有对橡胶产品的生产工艺、橡胶模具的基本结构形式和机械加工工艺等知识有全面的了解，才能设计出结构合理、经济适用的橡胶模具。
1、橡胶成型工艺分类根据橡胶产品的成型工艺特点，可以分为模压成型工艺、浇注成型工艺和热塑成型工艺。
其中模压成型工艺最为常见，是将半成品（混炼胶）装入模具中，通过高温高压硫化成型，常见的橡胶材料有天然橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、顺丁橡胶、硅胶、氟胶、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶等常用橡胶材料。
橡胶模具设计教程(PPT32页).pptx
（3）半封闭式填压模 从结构上看，兼有了开放式填压模和封闭式填压模的优点。 这种结构的排气性能较好，制品的致密度也较高，胶料流
失小，利用率高。这类模具亦适合于夹织物橡胶制品的模压生 产。
2.压注模的基本结构及特点
压注模的基本结构如图所示。压 注模的特点是模型闭合后再铸入胶料， 而且塑料在压力作用下经浇注系统铸 入，所以型腔内气体易于排除。
这种模具结构简单，易于制作设计，制造周期短，成本低， 操作方便；而且易于排除型腔内的气体，避免制品产生气泡。
（2）封闭式填压模 其结构特点是上、下模板在型腔的延长部位直接进行导向
和定位。上模有一凸起部分伸入型腔的延续部分，当上模凸起 部分与型腔延续部分的上端接触后，模具型腔就处于封闭状态。
这种模具的结构优点是胶料难以流出模具型腔之外，压力 较大，所得制品致密度高；对复杂制品可避免局部欠压引起的 缺胶现象。
3.橡胶的成形工艺特点
生胶性质极不稳定，弹性不高，不能直接用来制造橡胶制 品，使用价值低。
为改善这些性能，常以生胶为基础，配以碳黑、填料、硫 磺等混炼而成混炼胶。再经过加热加压处理后，便产生弹性， 并具有耐热、耐寒、耐油、耐溶剂、耐磨、减振、密封、电绝 缘等重要性能。
（1）橡胶制品 主要原料是生橡胶，同时要添
1）不得影响制品的外观质量和尺寸精度； 2）要有利于脱模取件； 3）位置设计，要有利于模具中的排气； 4）要有利于飞边的切除； 5）设计要力求简单。 4.进料口 避免设计在工作表面和外观显眼的位置，保证不因肥料的切除影响制品 的使用功能。
（三）橡胶模结构设计
1.浇注系统的设计
（1）主浇道的设计
主浇道可以直接设置在模板上，也可以设计成嵌套式的。 主浇道为圆锥孔，上小下大，锥度一般为1:12、1:10等；大头 出口处设计成圆角，圆角半径0.5~2.5mm左右；尽量短些，降 低胶料的消耗及压力和热能的损失。
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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。