北京化工大学 弹性体课程设计

北京化工大学

材料科学与工程学院

弹性体模块 课程设计说明书

班 级： 高材1007班 姓 名： xy 同 组 人： lv 指导教师： zh

课程设计说明书

1 橡胶模具设计的基本要求

1.1 要满足制品使用要求，保证制品的质量

制品质量包括外形尺寸、性能、外观等各项指标，而它们与模具的型腔尺寸、结构设计等因素直接有关，所以设计一副模具时，应从胶料的收缩率引起的尺寸变化、排气、定位、分型面的确定，型腔数的多少等多方面考虑，使模具设计满足制品使用要求。

1.2 操作方便

模具的组装、拆卸、填料及制品的取出都要求尽量方便，不应卡住和损坏制品。

一般模具很重，而且大多手工操作，劳动强度很大，如设计不合理，开启不便，脱模困难将更增加劳动强度，因此在保证机械强度的前提下，力求减轻模具的重量，并设置启模口安装手柄，尽可能采取机械化和自动化的操作。

1.3 制造容易，成本低廉

模具制造是一件十分精细的工作，加工一副较复杂的模具，往往需要付出相当多的劳动工时，增加了模具制造的成本。因此，设计模具时要力求结构简单，要简化制造工艺，难以加工的型腔可分成数块制造，然后再组装。并尽量采用先进的加工设备和加工工艺，以提高加工精度和生产效率。结构设计力求简单，这样才能做到保证制造容易，成本低廉。

综上所述，模具设计应兼顾： 制品质量 、生产操作方便 、模具本身制造难易程度 、模具制造成本 等四方面的要求，但它们之间往往存在着一定的矛盾，应作充分调查研究，广泛征求各方面的意见，抓住主要矛盾，全面考虑，重点照顾。

2 制品图纸审核

2.1 图形审查

2

课程设计说明书

看视图是否有缺线、少线、多线等机械制图错误以及因复印、传真造成模糊不清等情形。若有明显错误或表达不清，应及时与用户沟通。

2.2 尺寸审查

该产品水平方向尺寸公差±1mm，对于长度600mm来说，允许收缩率浮动量只有±0.17%，大大高于M1级精度的公差要求。对橡胶制品是不易保证的，也是不必要的。参照国标，改为M2级，建议用户将水平方向的尺寸改为（297 ±1.8）mm、 （600 ±3）mm，高度方向尺寸保持不变。

3 分型面设计 3.1 分型面的概念

把模具型腔分割成两个或两个以上可分离部分的分割面叫做分型面。分型面的类型有平面、曲面或折面三种形式。

3.2 分型面的选择原则

分型面选择得是否合理是模具设计好坏的第一个关键，同一制品，因分型面选择不同则可设计出各种不同结构的模具来，其对胶料填充、制品的质量及生产工艺、操作工序产生不同的影响。

为了获得操作方便、制品质量好、加工方便又经济的合理模具，分型面的选择应考虑下述几个方面：

保证制品易取出 排气方便 避免锐角 避开制品的工作面 保证制品精度

应便于装料，模具易于装拆

夹布、夹纤维的橡胶制品，其模具分型应使模具成封闭式或半封闭式

3.3 本模具设计的分型面的选择

（1）2号图所给制品为橡胶轴承，中间为空心，且空心部分由两部分组成，外侧对称分布有四个突起的半圆柱。

（2）经过对制品的分析，我们将模具分为上模板，下模板，中模板，

3

课程设计说明书

及型芯四部分组成，采用径向分型，方便制品取出，且便于填装原料。

（3）中模板与上下模板的定位采用斜面定位，并设有排气通道，保证了制品的性能。

（4）对于型芯，由于与下模板接触的地方有一个锐角，为避免锐角，将型芯的下边沉入下模板两毫米，使锐角变为钝角。

4 模具材料选择

4.1 模具用材料要求

橡胶模具在硫化制品时受到硫化机的压力和胶料的胀力，在启模取制品时受到敲击作用，另外硫化时逸出的腐蚀性气体对模具材料也有腐蚀作用。 因此模具材料应具有以下特点：

较高的机械强度和一定的表面硬度 良好的机加工性能 良好的导热性 抗腐蚀性能较好 原料易得、价格较低.

4.2 常用模具材料

（1）碳素钢(铁碳合金)

来源广，价格便宜，切削性、调质后加工性能好，是我国热模基本用材。 包括普通碳素钢、优质碳素钢、碳素工具钢。 中碳钢45#钢(含碳约万分之45)应用最广。

（2）合金钢(含锰、硅、铬、钼、钨等)

合金结构钢40Cr、45Cr、18CrMnTi、12CrMo等； 合金工具钢CrWMn、9CrSi等.

（3）铸钢、铸铝等其他材料。

4.3 热处理及表面处理

模具材料大多采用45#钢制造。为提高其表面硬度和耐磨性，需进行调质处理(淬火后进行高温回火)或表面淬火，硬度可达HRC30-35(洛氏)。对于要求更高的模具可将热处理硬度提高至HRC40~45。对特大的或形状复杂的模

4

课程设计说明书

具应不做热处理，以免模板变形或裂损。

为提高型腔的光洁度、硬度和耐腐蚀能力，可对型腔进行镀铬，铬层厚0.02-0.03mm，并研磨抛光。铬层不宜太厚，否则会造成铬层脱落。

5 模具强度计算及外形尺寸确定

5.1 模腔数

单腔模：适用于制品尺寸较大或模具加工难度高的

多腔模：为提高生产效率，往往一副模具中设置多个型腔，最常见的一种结构是一个平面中开置数个型腔的多腔模，有时还可见到在同一垂直面中分成许多层的多层模。目前小型橡胶制品的生产几乎都采用多腔模：

(1) 避免平板硫化机不致因模具太小，局部受压过大而致早期损坏。 (2) 充分利用平板面积，提高设备利用率，大大提高生产效率、降低制品成本。但从制品质量、模具加工角度来看，也存在着一些困难，因此在模具设计时必须综合考虑。从模具加工来看，型腔数多了，加工困难，同轴度、平行度以及其它各种尺寸的精度要求都必须相应地提高，否则各零部件组合不好，严重影响制品质量，并且模具本身在使用过程中也很容易损坏。型腔数太多，操作比较麻烦，装料时间有先后，而模具本身又是热的，因而胶料受热时间不同，从而导致硫化程度不一。因此对形状比较复杂的制品，特别是带有金属嵌件时，型腔数应尽可能减少。 此模具非大量生产，因此我们选用单型腔。

5.2 启模口

正确的启模口设计，启模容易、省力、迅速。如设计不合理，不但费力，而且将模板撬坏。启模口深约4~5mm，宽约12~15mm。对矩形模具，可将模板的两个对角按 450角刨4mm深，斜边长30~40mm即可。模具很重时可适当加深到5~6mm，加宽到20~25mm。结合此次模具壁厚等选择深4mm宽10mm。

5.3 余料槽

余料槽的大小和形状、距离、布局应根据具体情况而定。余料槽太小，容纳不了余胶，胶边太厚。余料槽大些，排胶容易，胶边薄，但型腔中胶料内部压力下降，泄压严重，降低了制品质量，甚至可能因流失胶量过大而导

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/35wf.html