橡胶模具的选材及护理

以橡胶为原料用模具在高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、尺寸精确度、排气及启模难易程度等都是直接影响到橡胶制品的质量、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，可提供生产效率和模具的使用寿命，从而提高了经济效益。

在制作橡胶制品的模具时，首先要考虑的问题是模具原材料的选择。根据产品的质量，数量，结构等来决定模具的选材。模具选材是整个模具制作过程中非常重要的一个环节。

模具选材需要满足三个要求：首先，模具满足耐磨性、强韧性等工作需求；其次，模具满足工艺要求；再次，模具应满足经济适用性要求。

（一）模具满足工作条件要求

1、耐磨性

坯料在模具型腔中塑性变形时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而容易导致模具因磨损而失效。因此，材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性就越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布情况有关。

2、强韧性

模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。

3、疲劳断裂性能

模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。

模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。

4、高温性能

当模具的工作温度较高时，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。

5、耐冷热疲劳性能

有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。

6、耐蚀性

有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。


（二）模具满足工艺性能要求

模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。

1、可锻性    

具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。    

2、工艺性

球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。

3、切削加工性    

切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。    

4、氧化、脱碳敏感性

高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。

5、淬硬性

淬火后具有均匀而高的表面硬度。

6、淬透性

淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。

7、淬火变形开裂倾向

常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。

8、可磨削性

砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。

 

（三）模具满足经济性要求

在给模具选材时，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。    

另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。    

了解了模具的选材知识才可以更好的让模具的优点发挥出来。才能开出更好的更优质的模具。



橡胶制品的压制原理的不同，主要可分为填压模、压注模和注射模三大类。

一、填压模

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。

1、开放式填压模

开放式填压模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。



2、封闭式填压模

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。

3、半封闭式填压模

半封闭式填压模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，仅能流出一部分胶，压制压力较开放式填压模大，橡胶制品件致密度也比较高。

二、嵌件压注模

压注模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。

三、注射模

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橡胶制品模具。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。



模具的护理工作要到位

1、模具长时间使用后必须磨刃口，研磨后刃口面必须进行退磁，不能带有磁性，否则易发生堵料。模具使用企业要做详细记载、统计其使用、护理(润滑、清洗、防锈)及损坏情况，据此可发现哪些部件、组件已损坏，磨损程度大小，以提供发现和解决问题的信息资料，以及该模具的成型工艺参数、产品所用材料，以缩短模具的试车时间，提高生产效率。应在注塑机、模具正常运转情况下，测试模具各种性能，并将最后成型的塑件尺寸测量出来，通过这些信息可确定模具的现有状态，找出型腔、型芯、冷却系统以及分型面等的损坏所在，根据塑件提供的信息，即可判断模具的损坏状态以及维修措施。  

2、弹簧等弹性零件在使用过程中弹簧最易损坏，通常出现断裂和变形现象。采取的办法就是更换，在更换过程中一定要注意弹簧的规格和型号，弹簧的规格和型号通过颜色、外径和长度三项来确认，只有在三项都相同的情况下才可以更换。弹簧以进口的质量为佳，著名品牌有Raymond模具弹簧等。  

3、模具使用过程中冲头易出现折断、弯曲和啃坏的现象，冲套一般都是啃坏的。冲头和冲套的损坏一般都用相同规格的零件进行更换。冲头的参数主要有工作部分尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。  

4、紧固零件，检查紧固零件是否松动、损坏现象，采取的办法是找相同规格的零件进行更换。  

5、压料零件如压料板、优力胶等，卸料零件如脱料板、气动顶料等。保养时检查各部位的配件关系及有无损坏，对损坏的部分进行修复，气动顶料检查有无漏气现象，并对具体的情况采取措施。