橡胶件的模具结构设计研究

王丹丹

摘 要：橡胶模具是快速模具里的一种最为简单的方法，在工业发展中具有很好的弹性和复制性能， 质量好、加工精度高、开发周期短，其设计和生产的要求越来越高，已成为模具制造企业发展的关键因素。

关键词：橡胶件；模具；结构；设计；

胶模具是将天然橡胶或合成橡胶制成橡胶成型件的模具。又称橡胶模具、橡胶压模、橡胶硫化模。用于压制橡胶产品的金属模型。橡胶模具是在模具型腔的固定包容和限制下被硫化定形，因此其制品形状与模腔的形态完全吻合，只要设计缩比正确，就能得到合格的制品。因此，橡胶模具技术是一个综合性的工程，模具设计的关键是型腔尺寸的确定。所以，要加强在模具设计的结构设计，才能保证橡胶件正产生产。

一、橡胶件的模具结构设计关注点

（一）结构设计要合理。不正确的橡胶件设计往往会增加模具修改次数，提高模具成本，从而增加零件和产品的成本。因此，橡胶件的设计需要尽量减少模具的修改次数。设计时应当充分考虑零件的可注射性，零件可注射性好，零件注射成型后质量高，模具修改次数就少，模具修改费用低。结构设计主要是从综合方面来考虑，一般做一个工程时需经过大量的计算，要计算出结构内部的如何排放、最合理、空间容纳以及能够承受重量和热量的冲击等。例如，要将装配间隙合理化，所有插入式的结构均应预留间隙。保证有足够的强度和刚度，并适当设计合理的安全系数。

（二）产品保持精确的几何形状和尺寸。设计时，经常要综合考虑尺寸稳定性及表面质量。要了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。结合实际情况来分析该零件的形状特点、零件的最小孔边距、孔径、材料厚度等尺寸信息，以及对材料精度要求和材料性能等多种因素是否来符合工艺的要求。由于橡胶制品收缩率受胶料硬度、含胶率、硫化工艺等的影响很大。一般来说，胶料含胶率越高、硬度越低时收缩率越大，反之收缩率越小。因此，这就是橡胶产品难以实现高尺寸精度的主要原因。对于许多要求高尺寸精度的橡胶产品而言，必须应通过实验来测定胶料的收缩率，并依据收缩率来进行结构设计并生产。模具型腔与产品结构相同，型腔尺寸必须考虑不同橡胶的收缩率，在产品尺寸基础上进行放大或缩小，方可得到合适的产品尺寸。

（三）产品结构要简单精准度高。作为现代制造业的重要基础行业之一，模具制造业在生产中应用极为广泛。模具精度包括加工上获得的零件精度和生产时保证产品精度的质量意识，但通常所讲的模具精度，主要是指模具工作零件的精度。几乎所有的五金、塑料、橡胶制品都需要通过模具的加工制成。模具设计与制造的效率直接关系到产品的开发和生产效率。模具设计的结构简单，装卸方便，定位可靠，且模具表面应有一定的光洁度和精度。橡膠模具的研究和设计，它的发展特点集中 表现为精密化、多模腔、自动推出或采用压缩空气从模腔中吹出零件， 骨架定位准确可靠，便于装填胶料和成品取出，操作方便、 迅速，实践中不产生模具错位现象。例如，设计中要考虑导向孔对大平面的垂直度、模板相邻侧面间的垂直度、导柱与导套间的配合精度等等。

（四）模具设计要轻便和适用。做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。所以，模具设计应符合系列化、标准化、能通用。要在保证强度的前提下，力求模具轻便。在保证足够强度和刚度下，力求减轻模具。包括开放式，即利用上下模最终吻合时的压力压制制品，多余胶料从分型面益出，制品有水平方向飞边，该方式适用于硬度较低，具有较大流动性的胶料和形状简单的制品。还包括封闭式、半封闭等制品。模具结构合理，定位可靠，操作方便，易于清洗和制品修边，且不影响产品表面质量。因此，模具在工作中由于橡胶的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具结构中开设模腔数量应适当，便于机械加工和使用。模具的设计标准是建立在正确的橡胶产品设计基础之上的。模具设计制造与橡胶加工密切相关，橡胶加工的成败很大程度上取决于模具设计和模具制造质量的影响，其中模具结构设计中会清晰地显示，线条清晰，线条清晰，使用多种图形表达。

（五）应用数字化设计工具。随着信息技术和计算机网络技术的发展，制造业进入了全球化的新时代，竞争愈演愈烈。市场对产品品质、工艺和上市时间的要求也越来越高。通过数字化设计，很快就能分析出模具结构的几何形状，分析其中的使用要求，在系统中建立清晰的三维形象外，能够通过各种信息来充分了解模具的用途，结构中的各部分各起什么作用，明确模具的成型收缩率、尺寸公差、透明度、表面粗糙度等信息。因而，在模具的应用上，数字化技术开发程度较高。在制造行业，数字化模具制造逐渐取代传统模具制造，广泛应用于各个制造环节。同时，还能够对模具进行分析，采用什么样的模具结构，并对结构进行排工序，确定各工序的内容，并利用信息化软件进行模具的产品展开。由此可见，模具设计是很复杂的工作，最基本的要求是每套模具之间必须恰到好处地配合。从而设计出了优化而合理的模具方案，从而加速产品设计创新，并提升了效率。

二、结束语

在当前经济环境下，成本和效率因素不约而同地成为企业发展战略中重点考虑和布局的要素，这种情形在制造业尤其突出。因此，我们要加强模具结构设计，秉承可持续设计理念，设计出最优化、最合理的方案，加速产品设计创新，提升效率。

参考文献：

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[3]王涛，精密注塑模具数字化工厂技术研究[J]；工程塑料应用；2014年05期

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