以橡胶为原料用模具在髙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、尺寸度、排气及启模难易程度等都是直接影响到椽胶制品的质量、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,可提高生产效率和模具的使用寿命,从而提髙了经济效益。
详情点击链接: 关于2023.7.30~8.5日在河北邢台举办橡胶制品生产技术培训通知
为了硫化岀的橡胶制品尺寸,模具设计者必须熟知各种椽胶不同硬度和含胶率的收缩率。
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。
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。
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。
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,仅岀一部分胶,压制压力较开放式填压模大,椽胶制品件致密度也比较高。
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。
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椽胶制品模具。
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。
本标准规定了橡胶制品模具撕边槽、余料槽及防焦边槽的形状尺寸、分布位置、适用范围、技术要求和制造要求。(本标准使用单位为mm)
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)成修订版均不适用于本标准然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
3.1.撕边槽:在模具分型面处离型腔位置较近的位置加工一沟槽,在产品后道整形过程中起到撕边作用;
3.2.余料槽:在离型腔或撕边槽一定位置加工一沟槽或减除承压面,在成型过程中起到存放余胶,增加产品上正压力,使产品飞边较薄,以便于后道整理或冷冻除飞边。
3.3.防焦槽:对于较厚的橡胶产品,在其分型处加工与产品型腔相连的合阶,以防止在硫化过程中由于制品内外硫化程庋不统一而在分型处造成烂边现象。
5.1撕边槽代号:用S-阿拉伯数字表示,其中,S代表撕边槽。阿拉伯数字表示撕边槽序号。
6.1余料槽代号:用Y-阿拉伯数字表示,其中,Y表示余料槽,阿拉伯数字表示余料槽序号。
7.1防焦边槽代号,用F阿拉伯数字表示,其中,FJ表示防焦边槽,阿拉伯数字表示防焦边槽序号。
8.1对于成型件单耗易控制,橡胶硬度适当的橡胶制品模具,可选择加工撕边槽和余料槽;
8.2对于产品有特殊要求或产品整理方式不同的模具,可只选择开余料槽,主要包括产品为切割成型或切割飞边,以及产品必须用剪刀等工具修边和冷冻除飞边。
9.2对于加工撕边槽时,一次性切割量不宜过大,避免造成型腔与撕边槽之间部分有裂纹,从而影响撕边槽寿命。
橡胶制品硫化成型后要进行飞边处理工作。目前普遍采用的方法有人工修剪、机械切割、冲边、砂轮打磨、冷冻、研磨等。耗时的后处理工序浪费了大量的能源和人工,导致了橡胶制品生产流程加长,制品积压和废品率上升。如何缩短制品生产流程,减少甚至消除飞边的后处理工序,成为众多橡胶制品生产企业一直追求的目标。据介绍,国外已经开发成功了无溢胶的无飞边模具并已用于生产过程。但由于此类模具的加工制造过程复杂,对模具加工设备的精度和模具钢材要求较高,模具的抛光研磨工作量大,模具制造成本较高。同时无飞边模具对生产维护要求也很高,所以国内企业应用的不多。针对我公司生产的真空助力器橡胶膜片后续修边工作量大,修边过度导致废品率较高的现状,开发出一种橡胶膜片的撕边模具结构。在近两年的使用过程中,效果很好。
产品硫化模具采用注射式单型腔模具,分成上下两块模板。上模与注射闷头相连,下模与连接板相连。以前的工艺采取内径飞边冲切,外径飞边人工修剪,生产效率低,且人工修剪时容易修剪过度导致橡胶膜片报废。依据橡胶撕裂破坏理论,橡胶的撕裂一般是沿着阻力最小的途径发展,而裂口的发展方向是选择内部结构较弱的路线进行。如果能在模具设计上人为地设计出撕裂破坏点,则橡胶的撕边就可以解决。模具结构简图如图2所示。
下面对外径分型面和内径分型面的设计方法分别予以说明。对内径分型面,如图3所示。
对于内径分型面的处理,在模具完全闭合的状态下,在铅锤方向使上模插入余料槽0.2mm,在水平方向使上下模具留出间隙0.lmm。
上述的内外径的分型处设计,使得余料槽形成的飞边与产品的内外径处的橡胶体之间形成了较为薄弱的易撕裂的断裂带。橡胶膜片硫化成型后,就能很容易地用手将内外分型处的飞边清除掉。使用此种结构的模具制成的橡胶膜片,飞边清除后的分型处表面光洁,无肉眼可见飞边。
真空助力器橡胶膜片一般使用丁腈橡胶,有些也釆用丁苯橡胶和乙丙橡胶,硬度一般在郡尔A60~70度左右。采用丁腈橡胶和丁苯橡胶的膜片,撕边效果显著。对于采用乙丙橡胶的膜片,由于一般采用过氧化物硫化体系,橡胶制品的热撕裂性能
较差,制品一出模就撕边有时会出现细微锯齿状。因此,对于使用过氧化物硫化的乙丙橡胶,脱模后等产品稍微冷却后再撕边效果会更好。另外,可以在胶料配方中适当添加活性剂调整此类制品的热撕裂性能。
硫化时过硫或欠硫均会对撕边产生不利影响,特别是过硫会导致撕缺产生锯齿状飞边。为了防止外径飞边局部过硫导致余料槽处飞边撕缺,在模具设计时增加外径处余料槽,如图4所示。
由于内径处的结构类似于冲模的凸凹模且完全闭合时上模是插入下模余料槽中的,如果在完全闭合的情况下进行注射胶料将导致缺料、流痕等缺陷。因此,在模具完全闭合之后,要求注射硫化机能拉开一段距离进行开模注射。许多注射硫化机已经具备了开模注射功能。
在对撕边模具进行生产、清洗、储存、保养的过程中,要注意对内外径分型处尖角的保护。橡胶制品生产过程中,胶料会对模具产生污染。目前使用的清洗方法包括喷砂、洗模胶清洗、专用洗模剂清洗碱洗、超声波清洗、干冰清洗等。对于撕边模具不推荐使用喷砂清洗方法。在生产过程中产生的局部污染,推荐使用羊毛轮局部抛光。
通过对真空助力器橡胶膜片撕边模具的开发和应用,可以极大地提高生产效率和产品合格率,缩短制品生产流程,减少制品库存。适用于橡胶膜片的撕边模具结构也可以推广应用到其他硫化制品的生产上。在无飞边模具的开发有一定难度的情况下,撕边模具的开发和应用不失为一种明智的选择。