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橡膠密封圈模具設計方法

時間:2019-10-24 1735 次瀏覽

信息摘要:設計模具前,首先要確定橡膠的收縮率,否則不能保證橡膠密封制品的正確輪廓和尺寸。

1、確定橡膠的收縮率

設計模具前,首先要確定橡膠的收縮率,否則不能保證橡膠密封制品的正確輪廓和尺寸。確定收縮率應按橡膠的硬度來選取相應的橡膠收縮率,如表1。

橡膠收縮率

由表可見,橡膠硬度與收縮率成反比。影響無骨架橡膠密封制品收縮率較明顯的一般是硬度和含膠量。根據實際經驗得出無骨架橡膠密封制品計算收縮率公式:

收縮率(徑向)=0.9×含膠率+2.1×0.012×硬度(邵氏A)

有骨架橡膠密封制品的收縮率可按下述百分值選取:

外徑:0.03%~0.08%

內徑:1.5%~1.7%

2、計算模具的各部位尺寸

1)模腔尺寸計算

D1=D(1+K)士A/2

式中:D1一模腔在室溫下的尺寸;D一橡膠制品在室溫下的尺寸;K一硫化制品的收縮率;A-制品公差。

制品公差按表2選取。

模腔尺寸計算

從表中可知:一般橡膠制品采用6級精度,模具型腔為3級精度,因此一般模具的公差,取制品公差的1/2。如果制品要求不是6級精度,那么模具型腔應比制品的精度高2~3級。

2)模具分型面

分型面的選擇應考慮以下幾個方面:

a)分型面開設在密封圈的非工作部位上為宜;

b)分型面的設置應考慮保證制品的精度。對于同心度、厚度等尺寸精度要求高的部分應設在同一層模板上;

c)模具容易加工,不變形,取產品容易,膠邊應盡量落在制品的邊角處,產品修邊容易;

d)操作上便于裝料、脫模,清理模腔,裝卸中不易發生碰傷;

e)減少密封圈飛邊的形成,分型面之間應平行接觸,其接觸面之間應不大于0.05mm,這樣在壓制密封圈時宜獲得薄的飛邊,有利于外形修整。

3)余膠槽的設置

要使膠料容易充滿模腔,一般是放入模腔的膠料體積大于密封圈的體積,在硫化過程中讓多余的膠料通過分模面之間的間歇而排入流膠槽,這樣就不會引起飛邊過厚以及厚度不均勻,如果考慮在下模和中模距模腔兩邊3mm~4mm的地方開設R1~R2的余膠槽就可以避免上述情況發生。圖1為典型的余膠槽。

在實際中半圓形方式一般用得較多,只有在余膠量大時多采用梯形。

4)模具的定位方式

一般有兩類,即:錐面定位和銷子定位(圖2)。

QQ截圖20191024134233.jpg

5)橡膠密封圈與模腔粗糙度的關系

壓制Y型密封圈,模腔的工作面粗糙度取Ra0.8,非工作面粗糙度取Ra0.8~1.6;壓制O型密封圈,模腔的工作面與非工作面粗糙度都取Ra0.8。

6)模具最小承壓面積

可按下式計算:

Fmin=P/Rb

式中:Fmin-模具最小承壓面積(cm2);R一液壓機的噸位(kg);Rb一模具材料的許用應力(MPa)。

設計模具的承壓面積F時,應滿足:F=(π/4)(D²-d²)≥Fmin

7)模具總高度和模板厚度的確定

在設計模具時,其外形尺寸與高度之比要大于2:1,只有這樣對模具的硫化過程才有利。模具總高度可按下式選取:

模板厚度

模板厚度可按下列數據來確定:

a)當模具的外形尺寸在150×150(mm2)或直徑小于150mm時,簡單模腔模具的模板厚度應不小6mm,復雜的應不小于8mm。

b)當模具的外形尺寸在150×150~300×300(mm²)或直徑在300mm~600mm時,簡單模腔模具的模板厚度應不小于20mm,復雜的應不小于25mm。

模具結構圖(圖3)。

模具結構圖