5、，％;
D」一模具型腔尺寸，亳米》
D—橡膠制品的公稱(chēng)尺寸，毫米）
D—硫化活的橡膠制品尺寸，毫米 在設(shè)計(jì)模具時(shí)，總要使D = D,故模具型 腔尺寸Di = D + KD0
硫化后的收縮能使制品岀模方便，但很不 利于章握橡膠制品的公差。
抿據(jù)椽膠工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，幾種橡膠的硫％ 收縮率見(jiàn)衣2。 ■： I
農(nóng)2 化種橡膠坍疏化收編羊
%
011(1.00}
———!
4
2.C
尺感加?(100 }
［獲金淤弋
50
1憶顧髙坤氏
50
1.7
文熱茫：U10 )
1.6
元％肚/丁睛膠 (10/90 )
1比
6、憑禽時(shí)眶
5fi
1.8
^THt(lOO)
撫
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(撫順詵氣
42
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(撫順通用 氣
59.4
J. 8-2.0
膠
(50/60 )
{撫頫淀乞
1撫順高甘金
41
二枝
1.6
T^R(IOO)
1撫順泥弋
35
7
L6
由表2可知，影響橡膠硫化收縮率的因素 很多，如膠種不同、同一膠種的含膠量不同、 填充劑品種不同、硫化程度不同等，都使收縮 率發(fā)生變化。即使從生產(chǎn)實(shí)踐測(cè)得，也只是個(gè) 近似值。往往資料所栽和制造廠的實(shí)
7、際不同， 甲廠數(shù)據(jù)和乙廠數(shù)據(jù)不同。為此，當(dāng)我們需要 制作橡膠密封件的模具時(shí)，必須遵循的工作步 驟如下：先確定承制廠一＞該廠的橡膠磕化收 縮率一＞設(shè)計(jì)制造模具一》樣品試制和測(cè) 定一》最后修整模具一》正式投產(chǎn).切不可輕 昜的依據(jù)資料便動(dòng)手設(shè)計(jì)制造模具，以致便側(cè) 胡的質(zhì)量達(dá)不到公差要求，影響液壓機(jī)構(gòu)的正 常工作。 ?
確定橡膠收縮率時(shí)，還應(yīng)注意如下二點(diǎn)：
1.橡膠制品在收縮過(guò)程中有二個(gè)收向： 第一是不論制品的外徑和內(nèi)徑都朝向該密封圈 旳圓心點(diǎn)收縮，這個(gè)枚縮魚(yú)最大)第二是以膠 質(zhì)截面中心線A-A為軸心，外側(cè)向內(nèi)縮，內(nèi) 側(cè)向外縮.因?yàn)閮?nèi)側(cè)牧向和其他的相反，影響 了第一種的收縮率.所以實(shí)際生產(chǎn)中按同一
8、個(gè) 收縮率設(shè)計(jì)出來(lái)的制品，往往內(nèi)徑收縮累不準(zhǔn) 豳，要少一點(diǎn)，影響了密封圈的尺寸公差。為 此,荽排除沫亍渓菱,按下面公式計(jì)算痰腔的內(nèi) 徑(見(jiàn)國(guó)1)0
＜io-：aT K ( d - B /
式中To—何兵的械腔設(shè)計(jì)內(nèi)總，
A. ?—膠料收縮率.%、
(【一制品公稱(chēng)肉徑，亳來(lái)！
B -1K品公稱(chēng)寬岌.宼米。
2.嶷具亦硫化時(shí)加溫膨脹(工作溫度I 般為60MOt,不超過(guò)1009,模具材料的線脹 系數(shù)見(jiàn)“東摘定捺膠收縮率時(shí),亦應(yīng)排除 這個(gè)逞蘆戲淖?舉咬科線帳系益減去梭具材料
三. 模具設(shè)計(jì)
1?設(shè)計(jì)要求
(1 )首先要滿(mǎn)足制品的使用要求。為此， 模腔的幾何收縮率要正確，具有足
9、夠的稿度和 光潔度.定位可靠，不流失膠料，各部受熱均 勻。
(2 )模具加工方僅.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，漠腔不 可犬務(wù).留有今后修颶的金地。
(3丿讒作紂鏡、生產(chǎn)率高，棧體輕巧， 易干!沏?”
(4)具有足夠的強(qiáng)度＜ 堿化時(shí)不產(chǎn)生
2.縝具的結(jié)構(gòu)耍聚
iI)分型而 制品的第一個(gè)質(zhì)懾關(guān)犍懸 分型面的選擇是否正確，只有分型面正確且結(jié) 構(gòu)又簡(jiǎn)單，才能便制品獲得高質(zhì)量,這樣的沒(méi) 計(jì)才被認(rèn)為既合理又經(jīng)濟(jì)?；⒇惙中蛧Z的選澤 應(yīng)注獵以下幾點(diǎn)，
A、模具的分型面應(yīng)盡盤(pán)避開(kāi)橡阪制品的 使用面和工作面(見(jiàn)圖2)。
?挺貝的分型面狽設(shè)置在制品邊角的適 當(dāng)位置，以便排出空氣，使膠料充滿(mǎn)模腔，得 到豐滿(mǎn)結(jié)熹的探膠制品
10、。圖3所示為矩形擦膠
也2 膜耳分即而凌譯之一
A—分T治不2制品工:乍呵上（正M）;
B—分朮而心翻二工作Q上（不正瑙）
墊圈模。如果制晶渙求不髙，而且厚度小于3
圖3 橫X分劊阪送釋之二
毫米、斷面寬度大于4克米.或厚度小于6毫 米、斷面寬度大于癢度的二倍時(shí)，則可釆用A 結(jié)構(gòu)；一股的大多釆用B、C結(jié)構(gòu)；對(duì)密封性 要求高，抽真空密封的橡膠矩形墊圈模具，都 采用三塊分型的C結(jié)掏。
C、分型面的選擇需考慮制品的情度。對(duì) 同心度要求高的識(shí)腔衛(wèi)盡可能設(shè)計(jì)在同一塊棋 塊上，防止相對(duì)位置貓動(dòng)。石則,制造精度不 易保迂?特別在婪用巾艮定位銷(xiāo)和套摩損，誤 差增犬，制品質(zhì)雖譯低（
11、見(jiàn)圖4 ）。
圖4 檳具分型向選樣之三
A—刨品同心軸度不易保遼；
B—的品島于円心
又較復(fù)雜或薄壁產(chǎn)品時(shí)，更應(yīng)注意這方面的要 求。
E、夾布、夾纖維的核膠制品的模具分 型，應(yīng)該設(shè)計(jì)成模腔嵌進(jìn)的結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖5 ）。
出5央布處妙建圓模
否則，布和纖維就容易訂出模腔被模板壓傷而 報(bào)廢。
F、 分型面設(shè)計(jì)盡可能簡(jiǎn)單，復(fù)雜的分型 結(jié)構(gòu)會(huì)增加模具消理的困難。
G、 分型面應(yīng)當(dāng)考慮制品的取出方便，避 免過(guò)深的模腔。模腔太深，也使殯板又厚又 重。
H、 分型面應(yīng)考慮制品的外觀質(zhì)顯和消涂 廢邊，考慮模具面積與高度的比例，過(guò)高了模 具導(dǎo)熱性不良，加熱不均勻。
（2 ）余料巒 除
12、海綿橡膠制品外，校具 都要設(shè)迓余料槽。膠料雖經(jīng)稱(chēng)昱，但總有謀 差，而且在操作過(guò)程中也得稍為過(guò)量，以求壓 實(shí)制品。多余膠料自模腔溢岀排入型腔周?chē)?條溝槽內(nèi)，使槌具分型面匕不致增加過(guò)厚的廢 邊。所以合理地設(shè)置余斜槽.對(duì)壓實(shí)制品、侏 證尺寸精度和外觀質(zhì)址有很大的作用。
對(duì)分型面平行度要求高的和對(duì)稱(chēng)性要求髙 的也應(yīng)特別注意。如0形橡膠密封圈模板在分 型面處，當(dāng)合模不嚴(yán)密時(shí)出現(xiàn)廢邊；模腔不對(duì) 稱(chēng)時(shí)出不圓和難出筷現(xiàn)象，廢邊的厚度一般不 應(yīng)趙過(guò)0.1?0.5毫米。
D、選擇分型面應(yīng)當(dāng)考慮膠料的安放與填 充，特別在膠料流動(dòng)性較低而制品的幾何形狀
余料槽過(guò)小時(shí)則容納不了排出的余膠，過(guò) 大時(shí)則有可能使膠料
13、未進(jìn)型腔而先到余料槽， 造成模腔缺料。余料槽設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)制品情況而 定，一般較小的壓模開(kāi)設(shè)在離模腔邊3毫米 處，槽深1毫米，槽寬2毫米，槽可接通外邊 也可不接通（見(jiàn)圖6 ）,
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(3 )鑲塊組合模 當(dāng)模腔復(fù)雜和要求 高，且制品尺寸大時(shí)，采用鑲塊拼合結(jié)構(gòu)，這 樣能節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于模腔加工，在熱處理 時(shí)可以排除其余模板苣變形，只要單獨(dú)修理鑲 塊就行，也有利于排氣和型芯的安裝。其缺點(diǎn) 是模具結(jié)構(gòu)外形尺寸大，模具件
14、數(shù)多，費(fèi)工費(fèi) 時(shí)，拼縫又容易出廢邊，影響制品的質(zhì)凰。
鑲塊外形應(yīng)盡量做成圓形或方形，有規(guī)則 的形狀便于達(dá)到校高的精度。拼縫盡蛍避開(kāi)膠 料能宜接鉆入的地方(見(jiàn)圖7 )。
圖7 鎮(zhèn)塊俎合示丸圖
四、模腔的尺寸標(biāo)注和技術(shù)
要求
1 .由于收縮率只是一個(gè)近似值，影響收 縮率的因素很多，實(shí)際工作中較難掌握，這給 模腔尺寸的標(biāo)注帶來(lái)困難，為此，模腔的尺寸 標(biāo)注通常采取以下幾種方法。
(1 )橡膠制品的尺寸較小，膠料收縮率 實(shí)際誤差比橡膠制品的允許公差小時(shí)，可以提 高制品的精度(即縮小制品的公差范圍)來(lái)保 證制品的質(zhì)量。例如有個(gè)0形密封圈，內(nèi)徑 4>200、2,斷面直徑為4)4 0.1,
15、根據(jù)所用膠 料的收縮率為1.8%,又根據(jù)多次生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn)，內(nèi)徑收縮誤差一般不超過(guò)0.10,斷面直徑 誤差不超過(guò)0.05,其模腔尺寸計(jì)算如下：
內(nèi)徑 20X( 1 + 1.8%) = 20.36 毫米，斷 面 4 X( 1 +1.8%)=4.嘰2亳米
模腔尺寸公差(見(jiàn)圖8 )計(jì)算如下：
內(nèi)徑0.2干0.1 = 0.10亳米，斷面0.1 干0.05 = 0.05 毫米。
(2 )制品公差小和模腔尺寸大的公差， 膠料收縮率實(shí)際誤差比制品允許公差大，提高 賽具制造精度無(wú)法保證制品公差時(shí)，采用三種
方法：
a、釆用形狀和大小類(lèi)似的模具試壓，測(cè)
出實(shí)際收縮率，這樣可以誡少?zèng)Q差，其次
16、，在 出現(xiàn)超差時(shí)考慮有修正模具的余地.
b、 根據(jù)制品的工作特點(diǎn)，采用經(jīng)驗(yàn)控制 法。如靜態(tài)0形密封圈的內(nèi)徑宜小不宜大，收 縮率就盡可能取得小一些，直徑取公差下限， 截面取公差上限。
c、 在制品的工作國(guó)上，對(duì)一些不更要的 尺寸往往不注明公差，設(shè)計(jì)時(shí)除按收縮率標(biāo)注 模腔尺寸外，其公差都照國(guó)際(GB169 — 59)基 準(zhǔn)件公差4?6級(jí)粘度執(zhí)行.
2.模具的技術(shù)要求
(1)模具承壓面的不平行在直徑(或最 長(zhǎng)一邊)小于200亳米時(shí)，不超過(guò)0.05亳米■當(dāng) 在200?350亳米時(shí)，則不超過(guò)0.1亳米。
(2 )模具分型面、鑲塊拼合縫的局部間 隙不超過(guò)0.05毫米。鑲塊不可低于模座平面， 一般
17、可稍高，但不得超過(guò)0.05冬米。
(3 )疾具的定位配合部分，如導(dǎo)銷(xiāo)和導(dǎo) 套、模芯和?？?、注壓活塞和注壓料筒等結(jié)構(gòu)的 同心度允差為0.03亳米，其拔模斜?度為1：100(如 果定位要求不高時(shí)亦可加大斜度)、與模具分型 面不垂直度允差(200毫米時(shí))不趙過(guò)0.10毫米， 但要靈活掌握。
(4) 模具的模腔及分型面處，光潔度應(yīng) 在以上，配合部分為▽ 6,其他部分為 ▽ 4 ?▽5 o
(5) 模腔與分型而相接處應(yīng)保持清角， 模腔與模腔接觸誤差盡雖最小，一般不超過(guò) 0.05?0.10毫米。
(6 )模具必須在規(guī)定部位打上標(biāo)記，例 如編號(hào)、產(chǎn)品型號(hào)、制造日期等。
五、模具的配合及外形尺寸
18、
1, …般的制?化鯉百的板國(guó)帳（G B）規(guī)住 選澤，軸孔配合：
靜紀(jì)合：恥?10時(shí)為-空大于忙阿為爐
豹配合：-^―
加工中必須注恵同一副腹具應(yīng)由一個(gè)人加 工，先加工比較難控制的零件和尺寸，然后仍 按上述公差帶推算著配其它零件。例如；么 稱(chēng)尺寸為46的動(dòng)配合學(xué)，孔是4>45"?”，
（1C
軸是機(jī)必:鷺。軸只許可比孔小0.077- 0.025亳米。如果孔已車(chē)成45」5奈米，軸可 做未&45.15乂器；亳米, 即4> 45.073 - $ 45.125 奄米。
非圓孔和非圓柱的配合，活動(dòng)間隙小于
0.1?0.2毫米。
2. 模具外形尺寸應(yīng)盡量做到既不影響模 具壽命，又不過(guò)分笨重
19、，應(yīng)充分估計(jì)膠料硫化 時(shí)對(duì)模具的脹力，對(duì)尺寸大的厚制品尤應(yīng)注意。
為達(dá)到上述要求，選用優(yōu)質(zhì)鋼材，適當(dāng)熱 處理外，對(duì)厚制品衽脹力大又不易排料的封閉 式結(jié)構(gòu)，采用上、了棋將中模反包的特殊辦法 （見(jiàn)圖g）?
S9尺包疑具外構(gòu)
夾布橡膠密封圈模具外形尺寸參照表3、 表4所列，表中代號(hào)見(jiàn)圖10所示。
六. 模具的定位、啟模、測(cè)溫 及制品取出
1. 模具定位方式
（1 ）圓錐面定位 常用定位斜度為『
?15?，配合高度為6?10奄米。如不影響賀
農(nóng)3 夬布椽膠卷封出濮幷形尺T芒一〈毫來(lái)）
尺 ?;
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表4央布洋膠密封國(guó)校卄燈尺于丈二（毫來(lái)）
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板厚度則配合高度允許適當(dāng)加高（見(jiàn)圖11, 圖 12）.
（2 ）中央圓柱定位 配合處要?dú)w
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毫米密合，其余部分做成3?10的斜度(見(jiàn)
B13),
(5)斜邊定位長(zhǎng)條形制品模具多用此
定位.
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22、
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Uil H 以西 NiiZ-
S16導(dǎo)館6導(dǎo)*
2.啟模結(jié)構(gòu)設(shè)湮撞口、手柄、吊鉤等?
(1)撬口模具土和寬都在260電米以 內(nèi)、厚度在75毫米以?xún)?nèi)的,據(jù)口深度約4乞米、 寬15奄米，規(guī)口倒角＜0.5^米,可設(shè)計(jì)成圓周 形，也可銃口。不良的楡口如圖16所示。
(3 )導(dǎo)銷(xiāo)■導(dǎo)套定位用于非軸心對(duì)稱(chēng) 的橡膠模具。導(dǎo)銷(xiāo)尖瑞做成半圓形，使導(dǎo)銷(xiāo)易 于滑入導(dǎo)套,長(zhǎng)度稍短于摸具總厚，伸岀模板部 分一
23、般最長(zhǎng)為46?66毫米。導(dǎo)套為防止導(dǎo)銷(xiāo)孔 磨損而加設(shè)，日后可以修理(見(jiàn)圖14.圖16).
(2 )手柄 一般克僥大于$450毫米的 圓形模具或重凰超過(guò)藥公斤的模具耍裝手柄? 用8?16髦米圓鐵彎成unM形，數(shù)於一般 為二個(gè)?
3.制品出模應(yīng)避免受剪切軋斷?例如為 了保持泊封內(nèi)徑d的精度，?常將汕封上、下棋 的分型處設(shè)在非工作面上(見(jiàn)圖17).但此時(shí) 必須保持(一卜，否則出模時(shí)軋壞制品?
24、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved. h(tp;//
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K14
ffll7 a處分型
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25、(tp;//
(4)齊縫螺釘定位 用齊縫螺釘固定圓 形件的配合。
? 4.測(cè)溫孔 簡(jiǎn)單的形式是在中模上鉆 切?8的孔，深度在30?40毫米,即可測(cè)魚(yú)溫度.
七、常用橡膠密封圈的模具
結(jié)構(gòu)形式
1 . 0形椽膠密封圈模具
單孔和灰孔0形圈模結(jié)構(gòu)如圖18、圖19所 示。45分型0形圈模結(jié)構(gòu)如圖20、圖21、圖22 所示.模壓0形囲在分型處不免產(chǎn)生廢邊，因 此型腔深度每邊要比原來(lái)小0.02?0.04亳米。
圖23所示結(jié)構(gòu)，由于結(jié)合錐面較小，余膠 易入余料槽，減少?gòu)U邊。結(jié)構(gòu)中增加臺(tái)扃為了 使加工中增加基準(zhǔn)面，臺(tái)肩間隙控制在o?0,03 奄米。
2
26、. V形橡膠密封圈模具（見(jiàn)圖24. 25.
26、 27 ）
圖2S 46?分型0謝IB填
圖25所示模具雖加工困難一些，但不易脹 壞模具。圖26模具可防止夾織物在硫化時(shí)滑出 模腔壓傷制品。
624 介涇小-T14C4
不興幟加律處玄奸環(huán)根
3 25外徑大于140走來(lái)的V町不大僅的榕 枕窗対環(huán)帳
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圖28、29分別是支承環(huán)模和壓環(huán)模，與密
封圈史套使用。
3. Y
27、形、U形橡膠密封圈模如圖30、31 所示。J形、U形無(wú)骨架汕封模如圖32、33所 示。
326外徑小于140無(wú)來(lái)的V彫夬趺輸
松膠密封環(huán)康
BB31 U彭權(quán)膠密対田橫
3 27外徑大f 1404米的V邢充俁舫跟 處番井環(huán)接
8328 VO&支禾環(huán)槐
圖32 J彫無(wú)骨采油甘根
圖29 壓環(huán)核
S33 U砒無(wú)管條油対棧
其余各種橡膠密封圈?？蓞⒖荚O(shè)計(jì)。
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$30 丫用慘狀密封田爆
參考資料
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4. 1973牛箱 5期
1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights resvrvcc 3$
橡膠密封件的模具設(shè)計(jì)
