橡膠件的模具結構設計研究

王丹丹

摘 要：橡膠模具是快速模具里的一種最為簡單的方法，在工業(yè)發(fā)展中具有很好的彈性和復制性能， 質量好、加工精度高、開發(fā)周期短，其設計和生產的要求越來越高，已成為模具制造企業(yè)發(fā)展的關鍵因素。

關鍵詞：橡膠件；模具；結構；設計；

膠模具是將天然橡膠或合成橡膠制成橡膠成型件的模具。又稱橡膠模具、橡膠壓模、橡膠硫化模。用于壓制橡膠產品的金屬模型。橡膠模具是在模具型腔的固定包容和限制下被硫化定形，因此其制品形狀與模腔的形態(tài)完全吻合，只要設計縮比正確，就能得到合格的制品。因此，橡膠模具技術是一個綜合性的工程，模具設計的關鍵是型腔尺寸的確定。所以，要加強在模具設計的結構設計，才能保證橡膠件正產生產。

一、橡膠件的模具結構設計關注點

（一）結構設計要合理。不正確的橡膠件設計往往會增加模具修改次數(shù)，提高模具成本，從而增加零件和產品的成本。因此，橡膠件的設計需要盡量減少模具的修改次數(shù)。設計時應當充分考慮零件的可注射性，零件可注射性好，零件注射成型后質量高，模具修改次數(shù)就少，模具修改費用低。結構設計主要是從綜合方面來考慮，一般做一個工程時需經過大量的計算，要計算出結構內部的如何排放、最合理、空間容納以及能夠承受重量和熱量的沖擊等。例如，要將裝配間隙合理化，所有插入式的結構均應預留間隙。保證有足夠的強度和剛度，并適當設計合理的安全系數(shù)。

（二）產品保持精確的幾何形狀和尺寸。設計時，經常要綜合考慮尺寸穩(wěn)定性及表面質量。要了解制件的生產性質是試制還是批量或大量生產，以確定模具的結構性質。結合實際情況來分析該零件的形狀特點、零件的最小孔邊距、孔徑、材料厚度等尺寸信息，以及對材料精度要求和材料性能等多種因素是否來符合工藝的要求。由于橡膠制品收縮率受膠料硬度、含膠率、硫化工藝等的影響很大。一般來說，膠料含膠率越高、硬度越低時收縮率越大，反之收縮率越小。因此，這就是橡膠產品難以實現(xiàn)高尺寸精度的主要原因。對于許多要求高尺寸精度的橡膠產品而言，必須應通過實驗來測定膠料的收縮率，并依據收縮率來進行結構設計并生產。模具型腔與產品結構相同，型腔尺寸必須考慮不同橡膠的收縮率，在產品尺寸基礎上進行放大或縮小，方可得到合適的產品尺寸。

（三）產品結構要簡單精準度高。作為現(xiàn)代制造業(yè)的重要基礎行業(yè)之一，模具制造業(yè)在生產中應用極為廣泛。模具精度包括加工上獲得的零件精度和生產時保證產品精度的質量意識，但通常所講的模具精度，主要是指模具工作零件的精度。幾乎所有的五金、塑料、橡膠制品都需要通過模具的加工制成。模具設計與制造的效率直接關系到產品的開發(fā)和生產效率。模具設計的結構簡單，裝卸方便，定位可靠，且模具表面應有一定的光潔度和精度。橡膠模具的研究和設計，它的發(fā)展特點集中 表現(xiàn)為精密化、多模腔、自動推出或采用壓縮空氣從模腔中吹出零件， 骨架定位準確可靠，便于裝填膠料和成品取出，操作方便、 迅速，實踐中不產生模具錯位現(xiàn)象。例如，設計中要考慮導向孔對大平面的垂直度、模板相鄰側面間的垂直度、導柱與導套間的配合精度等等。

（四）模具設計要輕便和適用。做模具的過程就是把復雜問題簡單化的過程。所以，模具設計應符合系列化、標準化、能通用。要在保證強度的前提下，力求模具輕便。在保證足夠強度和剛度下，力求減輕模具。包括開放式，即利用上下模最終吻合時的壓力壓制制品，多余膠料從分型面益出，制品有水平方向飛邊，該方式適用于硬度較低，具有較大流動性的膠料和形狀簡單的制品。還包括封閉式、半封閉等制品。模具結構合理，定位可靠，操作方便，易于清洗和制品修邊，且不影響產品表面質量。因此，模具在工作中由于橡膠的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力，要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩(wěn)定性，保證模具有足夠的使用壽命。模具結構中開設模腔數(shù)量應適當，便于機械加工和使用。模具的設計標準是建立在正確的橡膠產品設計基礎之上的。模具設計制造與橡膠加工密切相關，橡膠加工的成敗很大程度上取決于模具設計和模具制造質量的影響，其中模具結構設計中會清晰地顯示，線條清晰，線條清晰，使用多種圖形表達。

（五）應用數(shù)字化設計工具。隨著信息技術和計算機網絡技術的發(fā)展，制造業(yè)進入了全球化的新時代，競爭愈演愈烈。市場對產品品質、工藝和上市時間的要求也越來越高。通過數(shù)字化設計，很快就能分析出模具結構的幾何形狀，分析其中的使用要求，在系統(tǒng)中建立清晰的三維形象外，能夠通過各種信息來充分了解模具的用途，結構中的各部分各起什么作用，明確模具的成型收縮率、尺寸公差、透明度、表面粗糙度等信息。因而，在模具的應用上，數(shù)字化技術開發(fā)程度較高。在制造行業(yè)，數(shù)字化模具制造逐漸取代傳統(tǒng)模具制造，廣泛應用于各個制造環(huán)節(jié)。同時，還能夠對模具進行分析，采用什么樣的模具結構，并對結構進行排工序，確定各工序的內容，并利用信息化軟件進行模具的產品展開。由此可見，模具設計是很復雜的工作，最基本的要求是每套模具之間必須恰到好處地配合。從而設計出了優(yōu)化而合理的模具方案，從而加速產品設計創(chuàng)新，并提升了效率。

二、結束語

在當前經濟環(huán)境下，成本和效率因素不約而同地成為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中重點考慮和布局的要素，這種情形在制造業(yè)尤其突出。因此，我們要加強模具結構設計，秉承可持續(xù)設計理念，設計出最優(yōu)化、最合理的方案，加速產品設計創(chuàng)新，提升效率。

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