-.z......資料....化工大學材料科學與工程學院彈性體模塊課程設計說明書班級：高材1007班**：*y同組人：lv指導教師：zh橡膠模具設計的基本要求要滿足制品使用要求，保證制品的質量制品質量包括外形尺寸、性能、外觀等各項指標，而它們與模具的型腔尺寸、結構設計等因素直接有關，所以設計一副模具時，應從膠料的收縮率引起的尺寸變化、排氣、定位、分型面的確定，型腔數的多少等多方面考慮，使模具設計滿足制品使用要求。操作方便模具的組裝、拆卸、填料及制品的取出都要求盡量方便，不應卡住和損壞制品。一般模具很重，而且大多手工操作，勞動強度很大，如設計不合理，開啟不便，脫模困難將更增加勞動強度，因此在保證機械強度的前提下，力求減輕模具的重量，并設置啟模口安裝手柄，盡可能采取機械化和自動化的操作。制造容易，成本低廉模具制造是一件十分精細的工作，加工一副較復雜的模具，往往需要付出相當多的勞動工時，增加了模具制造的成本。因此，設計模具時要力求結構簡單，要簡化制造工藝，難以加工的型腔可分成數塊制造，然后再組裝。并盡量采用先進的加工設備和加工工藝，以提高加工精度和生產效率。結構設計力求簡單，這樣才能做到保證制造容易，成本低廉。綜上所述，模具設計應兼顧：制品質量、生產操作方便、模具本身制造難易程度、模具制造成本等四方面的要求，但它們之間往往存在著一定的矛盾，應作充分調查研究，廣泛征求各方面的意見，抓住主要矛盾，全面考慮，重點照顧。制品圖紙審核圖形審查看視圖是否有缺線、少線、多線等機械制圖錯誤以及因復印、傳真造成模糊不清等情形。若有明顯錯誤或表達不清，應及時與用戶溝通。尺寸審查該產品水平方向尺寸公差±1mm，對于長度600mm來說，允許收縮率浮動量只有±0.17%，大大高于M1級精度的公差要求。對橡膠制品是不易保證的，也是不必要的。參照國標，改為M2級，建議用戶將水平方向的尺寸改為（297±1.8）mm、（600±3）mm，高度方向尺寸保持不變。分型面設計分型面的概念把模具型腔分割成兩個或兩個以上可分離部分的分割面叫做分型面。分型面的類型有平面、曲面或折面三種形式。分型面的選擇原則分型面選擇得是否合理是模具設計好壞的第一個關鍵，同一制品，因分型面選擇不同則可設計出各種不同結構的模具來，其對膠料填充、制品的質量及生產工藝、操作工序產生不同的影響。為了獲得操作方便、制品質量好、加工方便又經濟的合理模具，分型面的選擇應考慮下述幾個方面：保證制品易取出排氣方便避免銳角避開制品的工作面保證制品精度應便于裝料，模具易于裝拆夾布、夾纖維的橡膠制品，其模具分型應使模具成封閉式或半封閉式本模具設計的分型面的選擇（1）2號圖所給制品為橡膠軸承，中間為空心，且空心部分由兩部分組成，外側對稱分布有四個突起的半圓柱。（2）經過對制品的分析，我們將模具分為上模板，下模板，中模板，及型芯四部分組成，采用徑向分型，方便制品取出，且便于填裝原料。（3）中模板與上下模板的定位采用斜面定位，并設有排氣通道，保證了制品的性能。（4）對于型芯，由于與下模板接觸的地方有一個銳角，為避免銳角，將型芯的下邊沉入下模板兩毫米，使銳角變為鈍角。模具材料選擇模具用材料要求橡膠模具在硫化制品時受到硫化機的壓力和膠料的脹力，在啟模取制品時受到敲擊作用，另外硫化時逸出的腐蝕性氣體對模具材料也有腐蝕作用。因此模具材料應具有以下特點：較高的機械強度和一定的表面硬度良好的機加工性能良好的導熱性抗腐蝕性能較好原料易得、價格較低.常用模具材料（1）碳素鋼(鐵碳合金)來源廣，價格便宜，切削性、調質后加工性能好，是我國熱模基本用材。包括普通碳素鋼、優質碳素鋼、碳素工具鋼。中碳鋼45*鋼(含碳約萬分之45)應用最廣。（2）合金鋼(含錳、硅、鉻、鉬、鎢等)合金結構鋼40Cr、45Cr、18CrMnTi、12CrMo等；合金工具鋼CrWMn、9CrSi等.（3）鑄鋼、鑄鋁等其他材料。熱處理及表面處理模具材料大多采用45*鋼制造。為提高其表面硬度和耐磨性，需進行調質處理(淬火后進行高溫回火)或表面淬火，硬度可達HRC30-35(洛氏)。對于要求更高的模具可將熱處理硬度提高至HRC40~45。對特大的或形狀復雜的模具應不做熱處理，以免模板變形或裂損。為提高型腔的光潔度、硬度和耐腐蝕能力，可對型腔進行鍍鉻，鉻層厚，并研磨拋光。鉻層不宜太厚，否則會造成鉻層脫落。模具強度計算及外形尺寸確定模腔數單腔模：適用于制品尺寸較大或模具加工難度高的多腔模：為提高生產效率，往往一副模具中設置多個型腔，最常見的一種結構是一個平面中開置數個型腔的多腔模，有時還可見到在同一垂直面中分成許多層的多層模。目前小型橡膠制品的生產幾乎都采用多腔模：(1)避免平板硫化機不致因模具太小，局部受壓過大而致早期損壞。(2)充分利用平板面積，提高設備利用率，大大提高生產效率、降低制品成本。但從制品質量、模具加工角度來看，也存在著一些困難，因此在模具設計時必須綜合考慮。從模具加工來看，型腔數多了，加工困難，同軸度、平行度以及其它各種尺寸的精度要求都必須相應地提高，否則各零部件組合不好，嚴重影響制品質量，并且模具本身在使用過程中也很容易損壞。型腔數太多，操作比較麻煩，裝料時間有先后，而模具本身又是熱的，因而膠料受熱時間不同，從而導致硫化程度不一。因此對形狀比較復雜的制品，特別是帶有金屬嵌件時，型腔數應盡可能減少。此模具非大量生產，因此我們選用單型腔。啟模口正確的啟模口設計，啟模容易、省力、迅速。如設計不合理，不但費力，而且將模板撬壞。啟模口深約4~5mm，寬約12~15mm。對矩形模具，可將模板的兩個對角按450角刨4mm深，斜邊長30~40mm即可。模具很重時可適當加深到5~6mm，加寬到20~25mm。結合此次模具壁厚等選擇深4mm寬10mm。余料槽余料槽的大小和形狀、距離、布局應根據具體情況而定。余料槽太小，容納不了余膠，膠邊太厚。余料槽大些，排膠容易，膠邊薄，但型腔中膠料內部壓力下降，泄壓嚴重，降低了制品質量，甚至可能因流失膠量過大而導致缺膠。根據一般設計原理，余料槽的容量以等于模腔體積的15-20%為宜。但設計時一般不估算，根據經驗開成1mm深、2mm寬的半園溝槽，也可采用三角形或矩形溝槽。余料槽距離型腔愈遠，型腔中泄壓愈少，因為膠料不易流失，使膠邊較厚。如果要使膠邊薄些，則型腔與余料槽之間的距離應力求近些，使膠邊的承壓面減小，增加單位面積上所受的壓力。太近了也不好，一方面流膠太易，影響質量，而且承壓面太窄，在長期使用中，易壓壞變形，一般取3mm左右.錐面定位錐面定位是一種經常采用的定位方式，它能自動定心，結構簡單，制造容易，操作方便。通過兩塊模板上相互吻合的錐面配合的，較適用于外周為圓形的模具。錐面的斜角為5°~15°，配合高度6~10毫米。此次選取斜角15度，配合高度6mm模具型腔尺寸在橡膠模具設計中，型腔尺寸及精度既受到制品零件尺寸精度要求的影響，又受到膠料的硫化收縮率、及使用中可能引起的變形模損等的影響，所以型腔尺寸的設計計算通常用下式進行計算：DM：型腔尺寸，毫米DZ：制品的公稱尺寸，毫米K：選用膠料的平均收縮率，%△：制品尺寸的公差，毫米δ：模具型腔的制造公差，毫米=[(1+0.015)×45-0/2-0/2]0=45.6750=[(1+0.015)×(34+18)/2+0/2+0/2]0=26.39模厚的計算厚度的確定，取決于制品在相應方向上形體結構的特征(即分形面的選擇)和尺寸大小，同時還要考慮到模具的整體結構以及每一件模板的強度(包括剛度)、尺寸精度要求和熱處理工藝規*等。式中：δ-模具壁厚，cmγ-圓模內半徑，cmбb-材料許用應力，kg/cm2模具常用材料為45*鋼，其[σ]=78MPa.P0-模腔壓力，一般取為500kg/cm2=22mm模具的高度設計模具高度取決于制品的形體尺寸。但模具的高度不宜過大，過大的模具笨重，使用中熱量散失過多，相反，高度過小，型腔部分的剛度差，易變形，影響制品的尺寸精度和模具使用壽命一般上、下模板只承受壓力，不做強度計算，按經驗選取，以模具輕量化為原則，如150*150mm外形尺寸時模板厚度取6~8mm，在150*150~300*300mm時，模板厚度取10~15mm，大型模具選取15-20mm。我們選取上下模板的高度均為6.5mm.強度校核本模具強度校核如下：其中：F-模具承壓面積，平方厘米T-硫化液壓壓力，公斤力-模具所用材料承受的壓應力，公斤/平方厘米材料許用應力，795公斤/平方厘米，因此滿足強度要求。模具尺寸公差配合設計，確定表面粗糙度型芯、芯軸與模板的配合型芯與模板為緊固配合時一般選H7/r6或H7/p6型芯與模板為可動配合時一般選H8/h7或H8/f7芯軸與模板(或者模體)之間一般選H7/h6或H7/g66.2錐面定位、斜面定位的配合一般是以能夠保證相互接觸面達到設計接觸面的80%左右為使用標準。6.3表面粗糙度模