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福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具第五章塑料压缩成型模具第五节橡胶压模设计一、概述二、橡胶压模结构设计1、橡胶压模分类2、型腔分型面结构设计3、型芯嵌件的镶嵌设计4、余料槽设计5、排气槽设计6、型腔数的确定7、导向定位设计8、橡胶压模开模、脱模设计9、典型橡胶压模福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具一、概述橡胶压缩模设计要求：成型收缩率确定合理；收缩率与胶种、制品硬度、成型取向度、硫化度和金属嵌件的大小和位置有关；模具结构合理，定位可靠，操作方便，易于清理和制品修边；模具型腔数应适当；应符合系列化、标准化，力求通用性好；应便于装料、排气、排余料，硫化时型腔内压应足够。第五节橡胶压模设计橡胶制品成型：分注射模塑、传递模塑和压缩模塑法三类福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具一、概述橡胶制品结构设计应注意：形状力求简单，壁厚应均匀，过渡平缓，以减少内应力和收缩变形；为避免应力集中和改善充模流动，制品内圆角r1mm，外圆角R2mm；橡胶制品上小孔孔径不宜太小，孔径应大于深度的1/2~1/5；金属嵌件与橡胶的热膨胀系数不同，成型后的内应力易使嵌件变形，故嵌件要有一定强度，片状嵌件壁厚应大于1mm，环形嵌件壁厚大于1.2mm；模压软橡胶可不考虑脱模斜度，但模压硬橡胶则需考虑；表面粗糙度：活动密封件取Ra0.2~0.4μm，固定密封件取Ra0.4~0.8μm；一般模压件取Ra0.8~1.6μm。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具二、橡胶压模设计1、橡胶压模分类：按分型面特征可分为单分型、双分型面、45°分型面、垂直分型面的瓣合模，以及轴向分型压模等。制品不允许带有水平飞边时采用硬度小于邵氏70的软橡胶，可采用强行脱模福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具1、橡胶压模分类硬度大于邵氏70的硬橡胶，难以强行脱模，需采用瓣合模结构成型（图5-7-3）。轴向分型橡胶压模：用于成型断面形状简单的环状制品（如O形、矩形、三角形断面圈，图5-7-4）；特别是内径40mm，断面直径或边长小于3mm，硬度小于邵氏40的情况。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具1、橡胶压模分类按分型面配合特征分：溢式、不溢式、半溢式三大类型；夹布橡胶制品宜采用不溢式压模，其余小制品多用溢式或半溢式结构。2、型腔分型面结构设计分型面选择原则：除应设在制品最大轮廓面外，还应考虑（1）制品容易脱模取出福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具2、型腔分型面结构设计（1）制品容易脱模取出取件难，只用于小批量，制品高度3~6mm易成型，取件容易，但内孔会有飞边型芯较大，胶料流动差时，宜用此结构制品高度较大时，采用双分型面为宜型腔太深脱模困难易排气易脱模福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具2、型腔分型面结构设计（1）制品容易脱模取出强行脱模制品要有变形空间实心结构难以强行脱模用瓣合模或组合结构较好内孔较大时，强脱没问题内孔较小时，橡胶又硬则应为拼合结构福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具2、型腔分型面结构设计（2）分型面应避开制品工作面（密封面）避开垂直或水平工作面飞边垂直工作面会影响飞边平行于工作面，不影响福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具2、型腔分型面结构设计（3）分型面要有利于排气（4）分型面处不应有锐利的边缘分型面应有利于模具制造；有利于加料；有利于提高尺寸精度、同心度；有利于去除飞边等。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具3、型芯嵌件的镶嵌设计型芯结构：为改善加工性采用镶拼结构，但拼接缝易产生飞边，设计时需注意拼接缝方向，提高配合精度；可能时尽量不用镶拼结构。垂直配合面可防止接缝挤胶福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具4、余料槽（流胶槽）设计加胶量：溢式和不溢式需比制品体积大5~10%；而半溢式只需多1~2%即可。余料槽的正确设计是保证制品质量和精度的关键。（1）余料槽的大小和形状：通常设计成围绕制品一圈的半圆形或三角形槽。尺寸越小飞边越薄福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具4、余料槽（流胶槽）设计（2）余料槽的布局高度尺寸要求高的制品，型腔边缘仅留5~6mm，其它部分去除做余料槽，承压面压力大，飞边很薄（0.1mm以下）。生产外径大于30mm的制品小制品、复杂件，胶流动性好福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具4、余料槽（流胶槽）设计（2）余料槽的布局周空排料结构应校核承压面的压应力，使其不超过材料的许用应力值。掏空区福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具5、排气槽的设计排气：压模分型面和余料槽能起到良好的排气作用，一般情况下不另设排气孔；但环形制品内部排气困难，需设排气孔。深腔处排气难，要设排气孔排气槽或排气孔开设：制品上会留下飞边，去除较麻烦，还会影响外观，应注意位置选择。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具6、型腔数的确定型腔数选择：与硫化机规格、制品尺寸、生产率有关；一般宜采用多腔模或多层模。（1）多腔模型腔数取决于平板硫化机吨位和制品尺寸；其次考虑生产率、操作难易和模具制造成本等因素。设计计算：校核分型面上的接触压强（力除以实际接触面积）；对于45钢压模其许用接触压强取80~90MPa。型腔数太多：模具尺寸大、操作困难，若对型腔逐一加料，加料时间的差异会影响硫化程度不一，影响质量；对形状复杂、特别是要安放嵌件的制品，型腔数不宜过多。一般型腔数5~20个，小件可达50~100个以上；45°分型制品型腔数不宜多于6个。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具6、型腔数的确定型腔边缘间距：不宜太小，一般为8~12mm，以免型腔壁变形；型腔排布方式见图5-7-22。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具6、型腔数的确定（2）多层模扁平制品、形状较简单的可以采用多层模，以提高生产率；但存在受热不均匀问题，一般采用双层模结构。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具7、导向定位设计（1）导柱定位：为便于操作，定位段一般都很短（4~6mm），最常见形式如图5-7-24所示。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具7、导向定位设计（1）导柱定位：导柱配合关系如图5-7-25所示。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具7、导向定位设计（2）圆柱面、锥面、斜面定位启模容易，自动定心，不易磨损斜面定位用于长条形制品福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具7、导向定位设计（3）铰链辅助定位：可防止合错模及微小件碰伤。切除部分导柱避免运动干涉福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具8、橡胶压模开模、脱模设计开模：固定式压模可借助硫化机进行开合模；但多数手动式橡胶压模依靠人工撬开模具，模具上应设开启槽。开启槽：位置通常设于导柱附近，其缝口高度约为4~6mm，深度12~20mm，但不应离型腔太近（距离30mm），以免划伤型腔。矩形模可开设在两对角或两相对边上。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具9、典型橡胶压模举例减震器移动式压模：带有平板状金属嵌件，采用小型芯定位。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具9、典型橡胶压模举例小轮胎移动式压模：坯料采用挤出成型的异型胶管沿45°斜切后蘸苯对接，之后充气压制硫化。低压蒸汽从气门芯通入，加热硫化、定型。福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》第五章塑料压缩成型模具思考题橡胶制品与热固性塑料制品压缩模有何区别？在设备能力足够情况下，为什么橡胶压模的型腔数希望多些？橡胶压模在分型面选择方面有何特殊要求？模具的开启和制品的脱模有何特点？