橡胶与塑料模具设计教案.docx

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1、橡胶与塑料模具设计教案橡胶模具设计第一节 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阅历设计到理论计算设计。尤其是橡胶消费设备的不断进步与消费工艺的不断改良，橡胶模具越来越多，模具的制造程度与模具困难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构造和制品消费工艺的不同分为：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，以与一些消费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一般压模。它是将混炼过的、经加工成肯定形态

2、和称量过的半成品胶料干脆放入模具中，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：模具构造简洁，通用性强、运用面广、操作便利，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、形态简洁的、限量肯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：比一般压模困难，适用于制作一般模压不能压制或牵强压制的薄壁、瘦长易弯曲的制品，以与形态困难、难以加料的橡胶制品。采纳这种模具消费的制品致密性好、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

3、定型硫化。特点：构造困难、适用于大型、厚壁、薄壁、形态困难的制品。消费效率高、质量稳定、能实现自动化消费。4 挤出成型模具通过机头的成型模具制成各种截面形态的橡胶型材半成品，到达初步造型的目的，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须要的预成型半成品胶料。特点：消费效率高、质量稳定、能实现自动化消费。二、 成型设备模压法模具运用平板硫化机。（蒸汽硫化机：一般饱和蒸汽的最高压力可达0.60.8Mpa，硫化温度在158168范围内。电阻丝加热平板、油压平板硫化机）压铸法模具运用压铸机。注射法模具运用注射机。（注射机工作压力一般为100140Mpa，硫化温度为140185，硫化时间为1

4、5分）挤出法模具运用挤出机。 第二节 橡胶压制成型模具一、 压制成型模具的设计原则为了保证制品有正确的几何形态和肯定的尺寸精度，在设计模具时应遵循如下原则：1 驾驭和理解橡胶制品所选用的橡胶材料（牌号）硬度（邵氏）和收缩率。2 设计的模具构造合理、定位牢靠、操作便利、易于清洗和制品修边。3 模具中模腔的数量适当、便于机械加工和运用。4 在保证模具强度和刚度状况下力求模具轻巧。5 模具设计符合标准化。二、 压制成型模具的构造1 开放式利用上下模最终吻合时的压力压制制品，多余胶料从分型面益出，制品有程度方向飞边。适用于硬度较低，具有较大流淌性的胶料和形态简洁的制品。构造形式2 封闭式 模具协作高度

5、，压制过程中胶料不易外溢，能充分。封闭式模具适用于夹布、与其他织物的制品、胶料硬度较高、流淌性差的制品。构造形式 3 半封闭式模具一端带有肯定深度锥面协作。特点是操作平安、定位牢靠、不易拉毛协作面，运用面广。适用于上下带有型腔、制品同轴度要求较高的单腔模具。构造形式4 铰链式（合页式）适用于制品件较小或模具中的镶块暴露在凸模上，操作时简洁碰伤的状况。构造形式5 外箍压紧式适用于夹布胶带、平胶带等带夹织物制品。构造形式第一节 模具设计一、 模具设计步骤1 模具构造的选择2 分型面的选择3 型腔尺寸确实定4 镶块与型芯安装方法确实定5 其它尺寸确实定。模具构造的形式干脆关系到制品质量、消费效率、模

6、具加工难易、运用寿命等。制品不同，模具构造不同；制品一样，运用的设备不同、加工工艺不同，模具构造也不同。二、 分型面的选择1 分型面：分开模具，取出制品的面。2 分型面选择位置的不同干脆影响到胶料的填充、制品质量、模具加工、模具运用、制品修边等。3 分型面设计原则保证制品顺当取出与脱模详细构造见下图。模具的分型面应尽量闭开制品的工作面详细构造见下图。同一类型制品不同分型面的选择同一类型制品的分型面选择必需考虑到制品的取出。制品能否取出确定于制品厚度、断面与内径的大小。详细构造见下图。分型面选择的最大特点分型面的选择在制品的非工作面上，或者在制品的边角、圆弧突出点的面上。突出点在边角或圆弧相交的

7、制品，分型面一般设置在边角或圆弧相交处为宜。如图所示。夹布、夹织物制品的分型面夹布、夹织物制品的分型面的选择，既要考虑胶料与夹布织物的安放与填充，又要考虑胶料与织物的压紧和压实，因此，分型面必需有适当的镶嵌的深度。常用的镶嵌深度H=36mm。如图所示。橡胶制品中各类套管、防尘罩、橡胶轴承分型面的选择上述制品分型面的选择应根据工厂的实际状况考虑，但肯定要保证模具导热匀称，制品取出便利。分型面可分为立式、卧式。详细见下图。对于一般瘦长套管（两头大、中间小，或带有台阶的各类爱护套），当立式分型面加料困难，且模具闭合高度超过模具宽度而影响导热时，通常采纳卧式分型面的模具构造。如图。对于波浪形的防尘罩，

8、分型面采纳卧式两瓣模构造。模芯由多件（56块）镶块组合。如图所示。假如防尘罩台阶较少，其中一端口径较大，制品厚度小于1.5mm，也可采纳整体模芯构造。这样模具加工简洁，操作便利。也可采纳圆片形拼合模芯构造。如图所示。另外，橡胶轴承制品分型选择应根据制品高度确定。当制品高度超过60mm时，模具应采纳卧式分型面。如图所示。常用O型圈分型面 的选择，一般按运用要求可分为180和45分型面的构造。如图所示。180分型面一般适用于固定（静态）密封的场合，45分型面一般适用往复直线、旋转运动的动态密封场合（固定密封也可运用）。三、 模具定位模具型腔一般由多块模板组成,要确保制品在型腔中获得精确的形态与位置

9、,必需采纳不同的方式的定位,不然难以压制出精确的制品。模具定位的构造方式：1 圆柱面定位构造形式如图所示。特点：通用性强，加工便利，定位牢靠。设计要求：（1） 定位协作长度h应大于制品的高度H，否则易压坏模具。（2） 圆柱面定位有单向定位、双向加强定位构造。单向定位：如图。合理构造因为制品在硫化时会钻缝，导致出模时制品边缘拉伤以与钻缝残留飞边，影响制品外观质量。双向定位：适用于长壁管类的制品。特点：双向定位加料便利、并具有良好的定位性能、制品壁厚匀称、型芯不易歪斜等。定位方式有球面定位和圆锥面定位，如图所示。2 圆锥面与斜面定位构造形式：特点：性能牢靠，精度高，加工较难，操作便利，斜面协作不易

10、损伤、拉毛，模具运用寿命长。技术要求：（1） 圆锥面、斜面定位采纳615，常用10。协作定位高度为610mm。3 导柱、导套定位构造形式：特点：适用于多腔模具。技术要求：（1） 导柱排列方式：三孔丁字形排列（比后者好，因此应用较多）；一大一小对角排列。（2） 导柱直径：6、8、12、16mm；长度：24、28、34、38、44、48mm，比模具闭合后短12mm。也可视模具高度而定。（3） 协作精度：见图：4 镶块与V形挡板定位：适用于压制异形胶管、护套、空芯嵌条等卧式模具，它既解决了模具加工困难，又能拉紧模具。构造形式：特点：能解决加料后型芯的定位问题，从根本上防止上下模或型芯压坏的现象。5

11、螺钉定位形式较多，特点是既可起调整作用，又可起拉紧、定向作用。（1） 螺钉调整高度定位带有金属嵌件活门的杂件制品，由于嵌件尺寸误差不相一样，如嵌件为上偏向，导致压胶时嵌件高度变形；如嵌件为下偏向，导致制品缺胶或出现微孔不致密状态；如增加胶料，则制品飞边增厚。用螺钉调整嵌件高度，可以避开压胶时造成的飞边增厚、变形、缺胶等现象。用螺钉调整嵌件定位高度，操作比拟费事。压胶前必需先压紧上模，待螺钉高度（压紧嵌件状态）调整后，再卸下压紧螺钉，而后加料、加压硫化。否则嵌件与模具高度H必需作到一样，将比拟困难。如图所示。（2） 骑缝螺钉定位 带方形或异形的型芯要求定位时，可用骑缝螺钉或骑缝圆柱销定位，如图所

12、示。（3） 嵌件或型芯螺钉定位此方法适用于制品中带有镶件制品，或用卧式模具成型的制品中型芯用螺钉拉紧定位的状况。如图所示。四、 胶料收缩率确实定（1） 胶料收缩率的定义胶料在压制、加热硫化过程中，胶料内部发生变形和交联，由此产生热膨胀力，硫化胶料在冷却过程中，应力趋于消退。胶料的线性尺寸成比例缩小。因此，在模具设计中，成型部分的尺寸需相应地加大。收缩率比例一般采纳百分比表示。（2） 影响胶料收缩率的因素橡胶的热膨涨、制品的构造形式如端面壁厚、有无金属非金属嵌件、制品的含胶率、硫化温度、胶料的致密程度、硫化工艺等。 制品收缩率随所用胶料量的增加而增大。如图所示。 制品收缩率随硫化后的橡胶硬度增加

13、而成马鞍形变更。如图所示。 制品收缩率随硫化温度的变更曲线。如图所示。 半成品胶料重量与收缩率的关系（3） 胶料收缩率的一般规律 硫化温度越高（超过正硫化温度），收缩率越大。在一般状况下，温度每上升10C，其收缩率就增加0.1%0.2%。 胶料压延方向和在模具中流淌方向的收缩率大于垂直方向的收缩率；流淌间隔 越长，收缩率越大。 半成品胶料量越多，制成品致密度越高，其收缩率越小。 胶料的可塑性越大，收缩率越小；胶料的硬度越高，收缩率越小。（高硬度例外，据试验测定，胶料硬度超过邵氏90度以上，其收缩率有上升的趋势） 填充剂用量越多，收缩率越小；含胶量越高，收缩率越大。 多型腔模具中，中间模腔压出制

14、品的收缩率比边沿模腔制品的收缩率略小。 注射法制品比模压法制品的收缩率小。 薄形制品（断面厚度小于3mm）比厚制品（10mm以上）的收缩率大0.2%0.6%. 一般制品的收缩率随制品内外径和截面的增大而减小。不同类型橡胶的收缩率大小依次为氟橡胶、硅橡胶、三元乙丙胶、自然胶、丁晴胶、氯丁胶 。（以上橡胶类型按胶种而言，不是按胶种配方牌号）。 常用的橡胶制品的收缩率 棉布经涂胶后与橡胶分层贴合的夹布制品，其收缩率一般在00.4%； 夹涤纶线制品，其收缩率一般在0.41.5%； 夹锦纶丝、尼龙布制品，其收缩率一般在0.81.8%； 夹层织物越多，收缩率越小。 衬有金属嵌件的橡胶制品收缩率小，且朝金属

15、方向收缩，其收缩率一般在00.4%； 单向粘合制品其收缩率一般在0.41.0%；(如骨架油封构造中嵌件粘合部分其收缩率一般在00.4%；唇口部分（纯胶部分）收缩率为阶梯形式，离嵌件一端越近，其收缩率越小，反之越大。) 硬质橡胶（邵氏硬度大于90度），含胶量约在20%时，制品其收缩率一般在1.5%； 橡胶与塑料拼用像塑制品的收缩率一般在1.1%1.6%；约比同类橡胶制品小0.1%0.3%； 带槽方形制品，由于橡胶压制时挤压方向关系，B向比A向收缩率大0.2%0.4%,如图。（4） 胶料收缩率的计算方法胶料收缩率随胶种、模具、工艺条件等因素的不同而不同，如今还没有一个精确的、完备且具有好用价值的计

16、算公式。有阅历的设计人员常凭阅历数据估计和积累实际测定数据为参考。常用的橡胶收缩率计算公式如下。1 橡胶制品与模腔相应尺寸计算公式：C=（L2L1）/ L1 X 100%C制品胶料的收缩率：L1室温时测得的橡胶制品尺寸；L2室温时测得的模具型腔尺寸。2 以邵氏硬度计算制品胶料收缩率的阅历公式：C=（2.8-0.02K）X 100%K橡胶的邵氏硬度。（查橡胶模具设计制造与运用，虞福荣编。）3 以橡胶硫化温度计算制品胶料的收缩率的一般公式：C=（）T R X 100%橡胶的线形膨胀系数；模具材料的线形膨胀系数，T硫化温度与测量温度差，R生胶、硫磺、有机协作剂在橡胶中的体积百分数（%）。、常见值见下

17、表五、 模具型腔尺寸计算收缩率对制品成型尺寸影响很大，另外，制品尺寸的波动还取决于合模压力、硫化过程中的工艺条件，也取决于模具构造和工艺过程。所以考虑模具尺寸 时应综合考虑，并配以阅历数据，以得到合理的成型尺寸。计算模具型腔尺寸的方法有以下几种。1厚、薄制品模具型腔内外径尺寸计算制品厚、薄、断面宽度对胶料收缩率有肯定影响。理论证明：制品越厚，收缩率越小；断面宽度越大，相对收缩率也越小。制品厚度、断面宽度对胶料收缩率的影响（又称补偿值）见表。表 制品厚度H、断面宽度W对胶料收缩率S补偿值S厚度范围H33661010202030304050断面宽度W收缩率S补偿值S（%）SS0.1S0.2S0.3

18、S0.4S0.5S0.6在上表中，当H、W不在同一数值范围内时，S值取H、W中尺寸范围小者为补偿值。如：H=3、W=25时，应取H=3相对补偿值S= （S0.1）%。厚、薄制品的模具型腔外径尺寸按下式计算：D = D（DS）式中：D型腔外径尺寸； D制品外径尺寸； S胶料收缩率补偿值。厚、薄制品的模具型腔内径尺寸按下式计算：d = d（dS）式中：d型腔内径尺寸； d制品内径尺寸； S胶料收缩率补偿值。2衬有金属嵌件制品的收缩率衬有金属嵌件橡胶制品，其收缩率较小，且朝金属嵌件方向收缩。对一般带有金属嵌件的制品，可以按下列阅历公式计算其自由收缩值。制品形态如图所示。双向制品时：U (W S)单向

19、制品时：UHC (W S)式中：U自由收缩最深深度； H制品胶料厚度（嵌件粘接高度）； S胶料收缩率； W制品断面宽度。3橡胶O形圈模具型腔内径与断面尺寸计算3.1 O型圈型腔内径尺寸与公差的计算，可按下列公式计算：d = d (1 + S )式中：d型腔内径尺寸； d制品内径尺寸； S内径收缩率； 型腔内径公差（进步精度后公差，其值约等于O形圈制品内径公差的0.3倍）。3.2 型腔断面尺寸与公差，可按下列公式计算：W = W （ 1 + S ）式中：W型腔断面直径； WO型圈断面直径； 模具型腔断面公差取0.05(包括上、下模合拢后型腔断面错位量）。型腔尺寸计算应遵循的原则：1 差表以硬度为

20、基准，计算收缩率近似值；2 进步型腔的加工精度，一般制品要求进步23级，其公差值约等于制品公差的0.3 倍左右。3 在新开的模具，尽可能留有修模的余地。第三章 橡胶模压制品的废、次品分析其缘由主要有：1 橡胶收缩率计算不准。2 成型、硫化工艺不正确。3 模具构造不合理。4 胶料本身有缺陷。5 制品尺寸公差过小。橡胶模压制品的废、次品分析见下表序号废品类型废品 特征产生的缘由1尺寸不准制品厚度不均，外形尺寸超差，其尺寸不符合图样要求1 设备、模具平行度不良2 橡胶收缩率计算不准3 模具加工不良2缺胶 制品没有明显的轮廓，其形态不符合图样要求 制品有明显的轮廓，但存在部分凹陷、欠缺1 装入的胶料重

21、量缺乏2 压制时上升太快，胶料没有充溢型腔而溢出模外3 排气条件不佳3飞边增厚制品在模具分型面处有增厚现象1 装入的胶料超量过多2 模具没有必要的余料槽或余料槽过小3 压力不够4气泡制品的外表和内部有鼓泡1 压制时型腔内的空气没有全部排出2 胶料中含有大量的水分或易挥发性的物质3 模具排气条件不佳4 装入的胶料重量不够5凸凹缺陷制品外表有凸凹痕迹1 模具加工时留下的加工痕迹2 胶料本身有缺陷（如黏度大或超期）3 模具排气条件不佳6裂口制品上有裂开现象1 启模时取出制品时，制品被划伤2 因型腔内涂刷隔离剂过多而造成胶料分层现象3 模具构造不合理4 胶料成型方法不合理（特殊是氟橡胶与高硬度丁晴橡胶

22、）7皱折裂纹、离层制品外表皱折制品外表和内部有裂纹、离层的现象1 型腔内装入了脏污的胶料2 型腔内所涂的隔离剂过多3 不同胶料相混4 工艺操作（成型、加料方法）不正确5 胶料超期8杂质制品外表和内部混有杂质1 胶料在塑炼、混炼与保管、运输中混有杂质2 模具没有清理干净（包括飞边、废胶未清理干净）9分型面错位制品在分型面处有较大的错位1 模具制造精度误差和加工精度不够2 45度分型胶圈由于飞边增厚3 模具定位不良10卷边制品在分型处有明显的向内收缩的现象1 胶料加工性能差（如氟橡胶）2 模具构造不合理（厚制品应采纳封闭式构造模具和合理开置余料槽）11粗糙度不够制品外表粗糙度不符合有关标准的相应要

23、求1 模具粗糙度不够2 镀铬层有部分脱落3 有些胶料腐蚀模具外表12结合力不强金属嵌件与橡胶结合不好1 金属嵌件镀铜或吹砂质量不好2 没有严格执行涂胶工艺规程（包括运用超期镀铜件、胶粘剂或混炼胶）3 压制地点的相对湿度太大4 胶料与金属粘接剂选择不当13孔眼制品有孔眼缺陷1 杂质脱落2 气泡裂开3 装入的胶料重量缺乏14接头痕迹制品有接头痕迹1 成型、加料不正确2 模具构造不合理3 胶料流淌、结合性差几种常用胶料易产生的缺陷与特点序号常用胶料易产生的胶料与特点1自然胶 易产生粘模、卷边、闷气现象，扯断力差、伸长率大，易于取出制品、硫化流淌性好2丁晴胶 易闷气，结合力差，在接头处易产生痕迹而影响

24、制品的强度3氯丁胶 因黏度大，制品外表易产生凹痕（如低洼麻点），制品取出过程中变形量大（特殊是热模，强迫拉出制品）4丁苯胶 该胶料（特殊是3160胶料）对模具型腔腐蚀性大，型腔外表易发黑，因此制品外表光亮度差5硅橡胶 收缩率不易驾驭，因此制品尺寸较难保证。6144胶料粘模、硬度低、飞边薄，而且扯断力差，制品取出比拟困难6氟橡胶 收缩率变更范围大；与其他胶料相比，加工工艺性差（如硬度大、流淌性小、结合性能差）、不易变形、硫化定性快，在分型处易卷边（缩边）和产生裂痕（缝）7乙丙橡胶 三元乙丙橡胶（1023胶料）硫化启模后，气味难闻、制品易撕裂，所以有的制品采纳冷却后取出8聚氨脂橡胶 混炼、成型、硫

25、化加工工艺性差，易起泡、发粘、开裂、流淌性差9丁锂橡胶 该胶料（2840胶料）硫化启模后气味难闻，易粘模，硬度偏低，胶边（飞边）易卷边和粘合第三节 橡胶挤出模具1、 橡胶挤出模具的特点橡胶挤出成型是橡胶制品消费工艺过程中的一个环节，它为下一个工序供应所需的半成品或预成品。按供应应挤出机胶料的不同可分为冷喂料和热喂料，运用的挤出机亦分别称为冷喂料挤出机和热喂料挤出机。挤出原理就是胶料在挤出机中进展加热和塑化，并在螺杆和机筒间受到剧烈的剪切，并通过螺杆的旋转不断地向前输送，然后在肯定的压力作用下通过挤出模具（亦称口模）挤出而得到所需的制品形态。1.1 橡胶挤出成型的特点：胶料通过挤出机螺杆的旋转得

26、到进一步的混炼和塑化，保证挤出的半成品胶料质量更致密、匀称；应用面广，通过变换口型模，可以挤出各种断面形态的橡胶型材和供压制模具运用的预成型半成品；挤出成型的制品速度快，消费效率高，有利于自动化消费；挤出成型不受长度限制，可以满意由于设备的限制而不能采纳模压制造的超长制品。5 通过挤出模具胶料的变形与膨胀规律。胶料通过挤出机口模时间特别短，胶料在分开口模的瞬间压力得到释放，因此胶料具有瞬时应力松弛的特点，这种应力松弛导致胶料在分开口模后长度方向收缩、断面方向膨胀，这种变形通常称为膨胀变形。橡胶挤出膨胀变形有以下规律：硬度较低的橡胶（邵氏硬度5060度），膨胀变形大，挤出尺寸不稳定；硬度较高（邵

27、氏硬度70度以上）的胶料挤出变形小，挤出制品形态尺寸比拟稳定；可塑性较好的胶料，挤出后膨胀变形较小，挤出尺寸稳定；硅橡胶挤出的型材和半成品尺寸形态一般不膨胀，反而有所收缩；挤出型材的膨胀与制品大小有关，一样断面形态在一样工艺条件下，膨胀率与型材尺寸成正比。挤出型材膨胀与制品断面形态有关，一般圆断面的制品挤出后断面形态不变，尺寸因膨胀会增大；矩形或其它异形断面形态的制品，挤出后膨胀变形，其断面形态发生变更。因此设计挤出模具时，应充分考虑膨胀变形的因素，力求设计出符合制品要求的断面形态。按胶料硬度挤出型材膨胀率见表1。表1胶料硬度（邵氏A型）膨胀范围5015%20%6010%22%705%20%2

28、、 挤出模具设计橡胶挤出模具总体构造与塑料挤出模具构造大致一样。但又有其设计特点。几种常见的橡胶挤出模具构造如图1所示。虞P218，221，222图。对于形态简洁且类似的制品，由于运用同一台挤出机消费，为进步效率、降低本钱，可设计出能更换口型模的挤出模具。这样对不同的制品要求只需更换口型模而不必更换整套模具。如上图中的口型模、口型模套筒。对挤出模具的构造要求：模具内腔呈流线型为使胶料能沿着模具的流道匀称地挤出，同时避开胶料发生过热硫化，模具内部不能存在滞留胶料留存的死角。有足够的压缩比为使橡胶制品质量致密和消退因分流器造成的料流结合线，挤出模具应有足够的压缩比。压缩比通常在1：1.21.4之间

29、。2.1 口型模设计根据制品形态的不同可分为圆形挤出口型模和扁平形挤出口型模。口型模构造见图2图2 P2152.1.1口型模口径尺寸圆形口型模口径尺寸一般为挤出机螺杆直径的1/33/4。口型模口径过大会导致挤出的胶料压力缺乏，使挤出不匀称，膨胀率变更不定，断面形态产生波动，挤出的制品致密性差；口型模口径过小，简洁引起胶料焦烧。挤出机螺杆直径与口型模尺寸的互相关系见表2。表2挤出机螺杆直径306585115口径尺寸20以下204030604080扁平形口型模口径尺寸扁平形的制品由于断面壁薄，一般挤出宽度为螺杆直径的2.53.5倍。但其总挤出量也应在螺杆直径的1/33/4。扁平形制品的挤出宽度与挤

30、出机螺杆直径的关系见表3。表3挤出机螺杆直径306585115口径最大宽度90180250300胶料通过口模后，由于压力消退，出现膨胀变形现象，使制品断面积增大，而由于牵引收缩的因素，断面积也有缩小的趋势。这种膨胀和收缩的大小与橡胶种类、性质、机头温度、挤出速度、压力、口型模构造等有干脆的关系。困难的口型模尺寸的计算目前多由阅历确定。简洁制品的口型模尺寸可按下式计算：d = D KDd口型模口径（mm）；D制品断面尺寸K膨胀率，见表1或阅历数据。2.1.2 口型模挤出锥度口型模挤出锥度一般不超过90，流道较长形态简洁的口型模挤出锥度一般在3060。如图2所示。2.1.3口型模厚度口型模厚度越大

31、，膨胀率越小；口型模厚度越小，膨胀率越大。在设计口型模时，可先将口型模的厚度加大，通过试模检查挤出制品的状况。如不适宜再作修改。对硬度较高的胶料，形态困难且焦烧温度较低的制品，口型模可薄一些。为保证胶料能顺当通过口型模，口型模与口型模套筒的过渡角厚度越小越好，一般在0.51mm左右。见图2。对挤出机容量与挤出容量相差过大或挤出制品形态不对称时，可适当开设一些排胶口，以免出现制品焦烧、自硫或口型模因强度缺乏而损坏的状况。排胶口形式见图3。图3 P2162.2型芯与支架带有型芯与支架的挤出模具见图4。图4 P228型芯有两种构造形式：一种是带中心孔构造，它与支架加强筋外接孔相通，挤出过程中利用压缩

32、空气吹入滑石粉，使空芯制品的内径保持不粘合状态；另一种是无孔构造，用于挤出胶料硬度较高或厚壁制品。支架起支撑型芯的作用，它与挤出模具的内孔协作定位。支架一般有23根支撑筋。第四节 橡胶注射模具的特点橡胶注射硫化工艺是橡胶制品消费中的一项新型加工技术。其最大特点是：缩短硫化时间，减小消费中的打算工序，减轻劳动强度，进步消费效率。橡胶注射硫化的原理是橡胶的线形大分子在硫化交联剂的作用下交联成网状或体形构造的过程，其过程是一种化学反响。化学反响完成的时间随着反响温度的增加而缩短。橡胶硫化过程每当温度上升10到达同一硫化程度所须要的时间就缩短约一半。当然，橡胶在硫化过程中的化学、物理性能的变更是与温度

33、和时间有关的，选择合理的硫化时间和温度是保证注射硫化制品的性能的关键。塑料模具设计绪论一、 橡塑模具在国民经济中的地位模具是工业消费中用来成型制品的重要工业装备，是国民经济各部门开展的重要根底之一。模具干脆影响着新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品的质量的进步和经济效益的增加。美国工业界认为模具工业是工业的基石。日本则称模具是促进社会旺盛富有的动力。确实，没有高程度的模具工业，就没有高程度的机电工业。塑料工业是随着石油工业的开展应运产生的。自40年头研制出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等塑料产品以来，塑料工业的开展日新月异，新材料、新工艺、新技术不断涌现，产品产量不断翻番。塑料已经成为继金属

34、材料、纤维材料、硅酸盐材料之后的第四大材料。以塑料代替金属材料、木材等材料已经成为塑料开展的趋势。近几年来，由于消费设备技术的进步和开展，橡胶产品也已不只是单纯的压制产品，注射产品等也越来越多的应用于工业、家电等各行业。这些橡塑产品的应用，进步了工业产品的附加值。事实上，仪器仪表、家用电器、交通、通讯和轻工业等行业的产品零件中，绝大多数是采纳模具加工而成的。没有模具加工业，就没有橡塑制品。就塑料加工业而言，塑料产品的不断开发与应用，就不断地向模具设计、研制和消费提出更高的要求，这又极大地促进了模具的开展。在很多兴旺国家，模具工业的产值已经超过或接近机床工业的产值。我国也已经把模具工业作为重点开

35、展的产业，模具工业已经成为我国国民经济开展的重要部分。二、 塑料橡胶模具概述在各种材料加工工业中广泛地运用着各种模具，例如塑料制品运用的塑料模具，橡胶制品运用的橡胶模具，金属压力加工运用的金属模具，陶瓷、玻璃制品运用的陶瓷、玻璃模具，金属铸造成型运用的砂型模具等等。模具是利用特定的形态和尺寸成型肯定制品的工具。成型橡塑制品的模具就是橡塑模具。随着新材料、新工艺、新技术的不断开展，越来越多橡塑产品应用于工业、农业、国防、家电等各行业。特殊是塑料材料已成为继金属材料、纤维材料、硅酸盐材料之后的第四大材料。很多形态困难、尺寸精度高的产品不断出现，这些产品的产生势必带动模具工业的开展，同时对模具工业也

36、提出了更高的要求。CAD/CAM/CAE已经成为模具加工、设计的主流。消费高效率、自动化、大型、微型、精细、寿命长的模具已经成为模具开展的趋势和推断一个国家模具行业制造程度凹凸的主要因素。近几年来，随着我国不断引进国外的先进的模具加工设备与计算机软硬件，我国模具的设计制造程度不断进步。性能稳定的设备、合理的消费工艺、高质量的模具是消费高质量制品的必备条件。三、塑橡模具的构造类别与运用设备（一）、塑料橡胶模具分类不同成型方法成型的制品运用的模具构造与成型原理是不同的。按成型加工方法的不同，橡塑成型模具可分为以下几大类。1 注射成型模具在注射机的料筒内参加物料，物料在注射机螺杆或柱塞的作用下，向前

37、输送，经螺杆和外部加热装置的作用，由固态变为熔融状态，然后在注射机螺杆或柱塞的作用经模具的浇注系统注入型腔中定型。塑料中热塑性塑料多用注射模具消费，橡胶制品中也越来越多的运用注射模具消费。特点：模具构造困难、适用于消费大型、厚壁、薄壁、形态困难、尺寸精度高的制品；消费效率高、质量稳定、能实现自动化消费。 图2-3-1 注射模具构造2 压制成型模具将物料干脆参加放开的模具型腔内，然后合模施压。物料在模具中经热和压力的作用成为熔融状态，经过物理或化学变更物料硬化定型。橡胶制品目前多采纳压制成型的方法消费。特点：模具构造简洁，通用性强、运用面广、操作便利。图2-3-2 压制模具构造3 挤出成型模具挤

38、出成型模具又称机头。在挤出机中的物料经螺杆旋转向前输送，在料筒加热装置的作用下，由固态变为熔融状态，经挤出机机头挤出成型。随着机头断面形态的变更可消费不同断面形态的连续制品。特点：消费效率高、质量稳定、能实现自动化消费。图3-2-3挤出模具构造4 塑料中空吹塑成型模具塑料中空吹塑成型根据成型工艺方法可分为挤出成型和注射成型等多种。挤出成型就是将挤出机挤出的熔融管胚放入模具中，模具闭合夹紧，然后在管胚中通入压缩空气，使料胚膨胀贴紧模具定型成型。注射成型就是把注射机消费的型材放入模具中加热并使之软化，然后通入压缩空气，使料胚膨胀贴紧模具定型成型。特点：模具受力小，模具构造相对来讲简洁，可成型用其他

39、方法不能成型的制品。图3-2-4 塑料中空吹塑模具构造除以上常用的模具外，还有压铸成型模具，塑料真空或压缩空气成型模具，塑料发泡模具等等。图3-2-5 压铸模具构造图3-2-6 塑料真空或压缩空气模具（二）、设备简介1 注射成型机2 平板硫化机3 挤出成型机4 塑料中空成型机第一节 概述利用塑料注射成型机成型塑料制品的模具就是塑料注射模具，其构造由制品的形态与注射机形式确定的。注射机成型的原理与特点在第二章中已有表述。塑料注射模具是塑料制品中应用最广的，由注射模具消费的制品已占塑料产品的80%以上。注射模具在构造上也是塑料模具中最困难的。驾驭注射模具的根本构造，其它模具也就触类旁通了。注射模具

40、安装在注射机上消费，因此模具设计要和注射机的规格相联络，同时也与制品的要求、消费要求有关。图3-1-1为单分型面塑料注射模具的构造形式。它主要由六部分组成。图3-1-1 单分型面塑料注射模具（一）、浇注系统将塑料熔体由注射机引向模具成型部分的通道称为浇注系统。它分为一般浇注系统和热流道浇注系统。一般浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井组成。图3-1-1为一般浇注系统的模具构造。（二）、成型零部件成型制品的部分，它由型腔和型芯组成。是模具设计好坏的关键，它涉与到模具的构造设计、成型零部件的尺寸计算、强度计算等。（三）、导向部分导向装置的作用是确保动模与定模在消费过程中闭合的精确性，从而保证制品

41、的质量。由导柱和导向孔组成。大型模具或顶出零件比拟多的模具在顶出板上也设有导向部分，目的是保证顶出过程中的精确性。（四）、顶出部分塑料注入模具经冷却定型后，由模具的顶出装置顶出。实现模具的下一次注射。根据制品的构造形式顶出构造有简洁顶出、二次顶出构造等。（五）、排气系统在注射过程中把型腔内气体排出模具以外。保证制品的完好成型。（六）、冷却加热系统为了保证注射工艺对模具温度的要求，模具设有冷却加热系统。一般浇注系统的模具设冷却系统；热流道模具的浇注系统设加热装置，成型部分设冷却系统。 第二节 浇注系统设计一、 概述浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开场到型腔为止的流淌通道，它分为一般浇注系统和热流道

42、浇注系统。浇注系统对制品性能、外观质量和成型难易程度都有干脆影响，因此在设计浇注系统时，应综合考虑以上因素。设计塑料模具时必需遵循塑料熔体的流淌规律，这样才能使所成型的塑料制品获得最佳的质量。塑料在注射过程中可分为三个区段。第一区段是塑料在螺杆（柱塞）与料筒壁之间进展的输送、压缩、熔融和塑化，并将塑化好的塑料熔体存储在料筒的前端，这方面的理论主要探讨塑料由固态变为粘流态的过程；第二区段是储存在料筒前端的塑料熔体经螺杆（柱塞）作用，经注射机喷嘴、模具浇注系统进入型腔；第三区段是塑料熔体进入模具型腔过程中的流淌、相变和固化。注塑过程的探讨主要集中在第二区段，它涉与到熔体通过浇注系统时所受到的剪切力

43、与熔体表观粘度的变更，这些都干脆影响到浇注系统的尺寸大小、制品的质量等。下面就从理论上简要探讨塑料熔体在此区段的流淌特性。（一）、熔体流变方程的根底概念当塑料熔体在外力作用下经浇注系统流淌时，由于各点的流速不同存在着剪切力。设有剪切力于定温下施于相距dy的两平行液层，使两平行液层以du的相对速度挪动。du/dy 称为剪切速率或速度剃度（）。对牛顿液体来说，剪切力与剪切速率du/dy成正比。= （3-2-1）比例常数称为牛顿粘度，它是液体流淌难易程度的量度。当塑料在圆形流道内作稳定流淌时，如图3-2-1，设在长为L半径为R的圆形流道两端的压力差为，其随意半径r处的熔体所受的剪切力为：= （3-2-2） 图3-2-1 塑料熔体在圆形流道内的流淌状况在管壁处其剪应力为：= （3-2-3）矩形流道剪应力为： =对于牛顿液体在圆管横截面内各点流速呈抛物线分布（图3-2-1 b所示），在中心的流速最大，在管壁处流速为零，其剪切速率在中心为零，在管壁处最大，其值为： （3-2-4）式中Q：单位时间的流量，厘米故在管壁处有：= （3-2-5）Q = 但大多数塑料熔体属于非牛顿流体，剪应力与剪切速率的关