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一文详解:橡胶磨具
http://www.cut168.cn 2017-12-13 10:57:30 搜狐
【中国刀具网】讯

  以橡胶为原料用模具在高温高压下经硫化做成的产品,称为橡胶模型制品,大者有汽车轮胎,最小者有直径只有及毫米的打火机密封圈。模具的材质、尺寸精确度、排气及启模难易程度等都是直接影响到橡胶制品的质量、劳动强度、生产效率。同时模具材质的选择、热处理等制造工艺以及模具组装质量等,又直接影响到模具的使用寿命。所以模具设计时,首先应对橡胶件的形体结构特点进行认真分析、研究,并以此为据,选择和设计合理的模具结构、合理的材质及热处理工艺,以满足橡胶制品的要求和模具的使用要求,硫化后模具易于开启,可提供哦啊生产效率和模具的使用寿命,从而提高了经济效益。

  为了硫化出的橡胶制品尺寸精确,模具设计者必须熟知各种橡胶不同硬度和含胶率的收缩率。

  橡胶制品的压制原理的不同,主要可分为填压模、压注模和注射模三大类。

  1、填压模将胶料装入模具型腔中,通过平板硫化机加压、加热硫化而得到橡胶制品的模具称为填压模。而填压模又可分为3种。

  1、开放式填压模开放式填压模是利用上、下板接触,以外力压制产品,上模无导向,无加料腔,胶料易从分型面流掉,制品件有水平方向的挤压边。

  开放式填压模

  开放式填压模的优点是结构简单、造价低、压制产品时易排除空气,但胶料易流失,耗胶量大。这种结构的模具在模具中占的比例比较大。

  2、封闭式填压模

  封闭式填压模有加料腔,上模有导向,在压制产品过程中,胶料不易流出,胶料受压力大,产品件致密度高、耗胶量小。但排气性差,模具要求精度高,制造成本也高。

  封闭式填压模

  半封闭式填压模半封闭式填压模从结构上来看,它兼有开放式填压模和封闭式填压模的优点。这种结构形式的模具在压制产品时,其胶料的流动性在一定程度上受到了限制,仅能流出一部分胶,压制压力较开放式填压模大,橡胶制品件致密度也比较高。

  半封闭式填压模

  b.压注模压注模是将胶料放入压缩腔内,利用柱塞传递的压力,通过注胶道口将胶料压入型腔内而得到的橡胶制品件。压注模压制的橡胶制品件密度高、产品质量好,可提高生产效率。适合于制造有嵌件、形状复杂、难以装胶的制品件。

  嵌件压注模

  c.注射模注射模是利用专用注射剂的压力,将加热成塑性状态的橡胶挤压射入锁模后的模腔内而成型硫化的橡胶制品模具。

  注射模

  注射模结构形式的确定应根据注射的制品的结构和注射机的类型,结构形式统一考虑。这种模具适合于大批量产品的生产使用,生产效率高,产品质量好。

  1.橡胶模具的概念:是指利用特定形状的型腔,成型具有一定形状和尺寸精度橡胶制品的工具

  贯通型模具:冲裁模,拉拔模,挤压模,粉末冶金压模等

  型腔式模具:压弯模,压铸模,锻模,塑料注射模,橡胶模等

  主要由压模,压铸模,注射模和压出成型模具四种

  2.压制成型模具概念:是指将具有一定可塑性的胶料,经预制成简单的形状后填入模具型腔,经加压,加热硫化后,即可获得所需形状制品的一种模具

  3.压制成型模具的结构种类及主要用途

  开放式:适用于形状简单,胶料硬度较低,并具有较好流动性的胶料橡胶制品

  封闭式:适于夹布,夹其他织物的制品以及硬度较高,流动性差的制品

  半封闭式:适于上下模带有型腔,制品同轴度要求较高的单腔模具,也适于内夹织物的制品零件的模压生

  4.分型面的概念及种类:根据模压制品的几何图案和质量要求,在模具结构上确定一个或几个分合面和机械加工面的分离面,成为分型面

  常见的分型面:水平分型面,垂直分型面,阶梯分型面,斜分斜面以及复合分斜面等

  5.分型面选取的原则:1保证制品顺利取出与脱模,有利于Fig2-16型腔中气体的排出2模具的分型面应尽量避开制品的工作面3同一类型制品不同分型面的选择4分型面应选择制品的边角和圆弧突出点的面上,有利于飞边的修除5夹布,夹织物制品的分型面选择6橡胶制品中各类套管,防尘罩,橡胶轴承分型面的选择7保证制品精度,对同轴度要求高的制品的外形或内孔,应尽可能设在同一块模板上,否则由于模板间配合精度不够,定位偏差将影响制品的同轴度。

  6.模具的定位方式:圆柱面的定位,圆锥面与斜面定位,分型面定位,导柱导套定位,镶块与挡板定位,哈夫定位机定位,螺钉定位

  7.胶料收缩率的概念,产生原因影响因素

  概念:胶料收缩是指制品硫化后,从型腔内取出冷却至室温的尺寸与制品对应型腔尺寸之差同制品实际尺寸的百分比

  产生原因:1温度变化引起的收缩;2化学反应引起的收缩3分子链取向引起的收缩。

  影响因素:1含胶率和胶种;2胶料硬度;3硫化温度;4半成品胶料重量;5胶料加工工艺;6制品形状大小。

  8、胶料收缩率的一般规律

  1、胶料压延方向和在模具中流动方向的收缩率大于垂直方向的收缩率,流动距离越长,收缩率越大;

  2、模具型腔中装入半成品胶料越多,制品致密度越高,其收缩率就越小;

  3、多孔模腔的模具,中间模腔压出的制品收缩率比边沿模腔压出的制品收缩率要小;

  4、注射法成型的制品收缩率比一般模压法压制的制品收缩率略小;

  5、薄形制品的收缩率比厚制品收缩率大0.2%-0.6%;

  6、一般橡胶制品的收缩率随制品的内外径和截面的增大而减小;

  7、棉布经涂胶与橡胶分层贴合的夹布制品的收缩率,一般在0-0.14%,夹布层越多,收缩率越小,织物为涤纶线的制品的硫化收缩率为0.4%-1.5%,含锦纶丝,尼龙布类织物的制品的硫化收缩率一般在0.8%-1.8%‘

  8、含有金属等硬嵌件的橡胶制品零件硫化收缩率较小,且向嵌件的几何中心收缩,收缩率一般在0-0.4%;

  9、硬质橡胶含胶量在20%左右时,制品零件的硫化收缩率大约为1.5%左右;

  10、橡塑并用制品的收缩率一般为1.1%-1.6%,约比同类橡胶制品小0.1%-0.3%。

  9.飞边的概念,以及修除飞边的方法:减少或消除橡胶模压制品飞边的主要措施是合理设计模具结构和骨架封模尺寸,保证模具的制作精度,规范装模和启模操作

  11.压铸成型基本原理:在普通模压法生产的橡胶制品模具上,增加压铸塞,加料室两个元件。其压铸料腔起装填胶料的作用,在压铸料腔底部与相连接的模板或模腔部位开置一定数量的压铸料流道口。压铸时,在平板硫化机的压力作用下,将力传递至压铸塞,再通过压铸塞传递给胶料促使其压缩,受热,受压的胶料快速挤入料道,充满模具型腔,通过硫化,定型,从而得到模压制品

  12.压铸料腔中进胶流道的结构形式:1有底压铸料腔2无底或带有台阶的压铸料腔3带腔型的压铸料腔结构4有底加强压铸料腔结构

  13.何谓工艺间隙:考虑到成型工艺简单和加料方便,半成品加料与加料室应保留一定间隙,称为工艺间隙

  14.排气孔位置选择的原则:1排气孔开设在远离浇口的流动末端,即气体最终聚集的地方2靠近嵌件或壁厚最薄处3多数排气槽开设在模具分型面上4模具中的活动型芯,镶块,动配合面,其他配合间隙都可以用来排气,一般不必开设排气槽5对型腔死角,斜面定位配合面余料逃气槽

  15.注射成型工艺特点:缩短硫化时间,减少生产工序,减轻劳动强度,提高了生产效率,产品质量高,机械化和自动化程度高

  16.注射硫化工艺对胶料的要求:胶料必须有较好的抗焦烧性,并且有一定的流动性能

  17.橡胶注射流道的特点:由于注射成型具有方向性强,成型快,高温硫化等特点,所以浇口开设得位置正确与否直接影响到制品的成型与性能。胶料注射时,在模具中的流动非常复杂,而且胶料在闭模的状态下注入,因而在浇道和模内分流道的形状、截面及长度对胶料的生热影响很大。

  18.浇注系统的组成:主流道,分流道,内浇口冷料穴四部分组成

  19.冷料穴的作用:作用是使浇注系统通过截面起过渡作用和转向作用,使胶料平稳转换,分流道截面大小,决定于满足良好的压力传递和合理的填充时间等。

  20.橡胶挤出成型的基本原理:是在压出机中对胶料加热和塑化,通过螺杆的转动,使胶料在螺杆和机筒桶壁之间受到强大的挤压力,不断的向前传递,然后在一定的压力作用下,通过橡胶压出成型模(口型模)而制的一定形状断面、连续的型材(半成品)

  21.压出工艺对机头与口型的要求:1)机头内腔呈流线型2)有足够的压缩比

  22.橡胶挤出胀大的规律:1)硬度较低(邵A50-60度)的胶料,挤出时膨胀变形大,挤出尺寸不稳定。硬度较高(邵A70度以上)的胶料,压出后膨胀变形小,压出尺寸较稳定2)可塑性较好的胶料,压出后膨胀变形较小,压出尺寸较稳定3)硅橡胶与其他胶料不同,一般压出制品尺寸形状不膨胀,而稍有收缩。4)压出的型材膨胀与制品尺寸大小有关。在型材断面形状相同、材料相同并在通一工艺下压出时,它的膨胀率与型材尺寸大小成正比5)压出的型材膨胀与制品断面形状有关。一般圆断面的制品压出后因膨胀直径增大或减小,断面形状不变:而其它形状断面的制品,压出后因膨胀而变形

  23.挤出胀大的影响因素:1)在一定剪切速率下,胶料挤出膨胀率B随口型(毛细管)长径比增大而减小2)在恒定的口型长径比条件下,家里挤出膨胀率B随温度升高而降低3)降低挤出速度,可以减少挤出膨胀率4)胶料含胶率对B有较大的影响,增大填充剂用量能降低挤出膨胀率,病史挤出物表面光滑5)软化剂(增塑剂)可以减小分子间作用力,缩短橡胶大分子松弛时间

  24.制造模具用钢的基本性能要求;1)加工性能良好,热处理后变形小2)抛光性好3)耐磨性好4)较好的淬透性5)耐腐蚀性好

  25.常用模具钢种类:碳素钢(碳素钢分碳素结构和碳素工具钢),合金钢(合金钢分合金工具和合金结构钢)

  26.模具材料的热处理:模具材料的热处理时保证模具性能的重要工艺过程,对模具的性能有如下直接影响:模具的制造精度,模具的强度,模具的工作寿命,模具的制造成本等。

  27.模具的表面处理:模具的表面处理技术,是通过表面涂覆、表面改性或符合处理技术,改变模具表面形态,化学成分、组织结构和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程

  28.模具常见的加工方法:通过机床加工,数控机床加工,特种加工,模具外工作型面的加工,模具内工作型腔的加工。

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