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      Y型密封圈橡膠模具設計

      時間:2019-10-302188 次瀏覽

      信息摘要:為了達到橡膠產品的設計要求和保證產品質量,橡膠模具結構選擇和型腔尺寸確定就成為最為關鍵的因素。

      圖1為某橡膠密封零件的結構和主要尺寸,材料為橡膠,硬度為邵爾50度,表面粗糙度Ra=1.6Lm,工作面為內外兩唇邊,且有倒角。因材料的彈性好,給定型帶來一定的困難。為了達到產品的設計要求和保證產品質量,模具結構選擇和型腔尺寸確定就成為最為關鍵的因素。

      橡膠密封零件

      1、模具設計

      1.1模腔尺寸計算

      1.1.1橡膠收縮率

      橡膠硫化后的收縮率為1.2%~3.5%(純膠制品),這對模具設計人員來說,是必須掌握的參數,但膠料收縮率是一個變化多端、極為復雜的問題,目前還沒有一個真正的、完善的具有實用價值的準確計算公式,只能憑經驗估計或以積累實際測量數據作參考。因為即使是同一種膠料、同一副模具,在同一工藝條件下,硫化后的制品收縮率也有所不同,故收縮率也是一個近似值,再加上制品受形狀、硬度等工藝因素影響,只能按測得的收縮率平均值或在平均值基礎上適當引入必要的修正值來計算模具型腔的尺寸。

      橡膠模壓制品收縮率的計算公式較多,現推薦2種。

      (1)以邵爾硬度計算的經驗公式。

      C=(2.8-0.02#k)@100%

      式中:C—制品膠料收縮率%;k—橡膠邵爾硬度

      (2)以橡膠硫化溫度計算的一般公式。

      C=(A-B)#$T#R#100%

      式中:C—制品膠料收縮率%;A—橡膠的線性膨脹系數;B—模具金屬的膨脹系數;$T—硫化溫度與測量溫度(室溫)之差;R—生膠、硫磺和有機配合劑在橡膠中的體積百分數%。

      1.1.2模腔計算

      由于影響膠料收縮率變化的因素較多,模具模腔尺寸通常采用經驗數據與計算公式相結合的辦法確定。制品厚度和斷面寬度對膠料收縮率有一定影響,其影響值見表1。

      圖2所示圓環的模腔尺寸為:

      模腔尺寸

      D?=D+(D@C?)

      d?=d+(d@C?)

      H?=H+(H@C?)-h

      式中:D?—模腔外徑尺寸;D—制品外徑尺寸;d?—模腔內徑尺寸;d—制品內徑尺寸;H?—模腔厚度;H—制品厚度;h—預定飛邊厚度;

      C?—膠料收縮率補償值(查表1)

      膠料收縮率補償值

      上述模具模腔尺寸的計算適用于一般相類似的橡膠制品,其成功率為85%左右。對于圖1零件,其模腔尺寸可按如下步驟進行:

      (1)查閱橡膠收縮率參考表或以硬度為基準計算膠料收縮率的近似值,作為計算首批模具尺寸必不可少的數據。

      (2)提高模腔加工精度,按制品要求提高2~3級,其值約等于制品允差的0.3倍。

      (3)此制品對精度要求較高,故取形狀大小類似的模具進行試壓,測定制品的實際收縮率,同時盡可能考慮在新開模具時留有修模佘量,以便試模后修正不恰當尺寸。

      1.2模具結構設計

      模具結構見圖3。從產品實際尺寸的大小和壓輥機的規格考慮,通過計算,模具采用1模9腔。該模成型部分由3部分組成,采用錐面定位。

      模具結構

      此結構的特點:

      (1)制品唇口及外徑倒角采用模具模腔一次成型法,模具不易拉毛損壞,有利于提高制品唇口質量和便于修邊。

      (2)采用錐面定位與配合,加料、取料均較方便,并有利于提高制品工作面和唇口密封性能。

      (3)模具釆用鉸鏈式接合結構,啟模、合模方便;有定位、定向作用,不易造成操作時扣反現象,減輕勞動強度。

      (4)一模多腔,工效高。

      2、模具工藝

      (1)模板材料選用45鋼,該材料機械性能能滿足橡膠模要求。

      (2)熱處理:調質硬度為28-32HRC。

      (3)為了提高模腔的表面粗糙度和防止硫化物對模具的腐蝕,模腔表面應鍍硬鉻,厚度為0.005~0.011mm,鍍鉻后拋光,使表面粗糙度達到Ra=1.6Lm。

      (4)錐面按間隙配合公差選取,在錐體大端標注公差并注上相互研配,其接觸面積不得低于80%。各套模的相應件應有系統的編號,不能混裝。

      (5)裝配后修磨件3,保證同一高度。

      經生產驗證,該模具操作簡便、經濟實用、安全可靠,取得了很好的經濟效益。


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