DN150阀圈橡胶模具设计.pdfVIP

序言 随着科学技术的飞速发展及人们生活水平的不断提高，人们对物质的需求 日益加大，对产品的种类及性能需求也越来越多样化，尤其是随处可见的塑料橡 胶产品，已在不知不觉中悄悄的走进我们的身边，影响着我们的生活。 橡胶是具有高弹性的高分子化合物。由于橡胶在室温上下很宽的温度范围 内具有优越的弹性、很好的柔软性，并且具有优异的疲劳强度，很高的耐磨性， 电绝缘性、致密性以及耐腐蚀、耐溶剂、耐高温、耐低温等特殊性能，因为成为 重要的工业材料，广泛用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋、工业制品（如减震制品、 密封制品、化工防腐材料、绝缘材料、胶辊、胶布及其制品等），以及电线、电 缆的制造。这些产品无论在交通运输、工业、农业、能源建设、医疗卫生、文化 体育、 日常生活等方面都有着极其特殊的用途。 同时， 橡胶又是重要的战略物资， 在国防军工、航天、航海、宇宙开发等现代科学技术的发展中，都离不开各种耐 高低温、耐辐射、耐腐蚀、耐真空，高强度、高绝缘性、减震性优异的各种特殊 性能的橡胶材料和制品。 橡胶制品由生胶形成产品的一个基本而又必须的过程就是橡胶的硫化，硫 化是橡胶制品生产的最后一个工艺过程。在此过程中，胶料中的生胶将与硫化剂 发生化学反应，由线性结构高分子交联成为立体网状结构高分子化合物，使塑性 状态的橡胶转变为弹性状态的橡胶制品， 从而获得完善的物理力学性能及化学性 能，成为具有使用价值的高分子材料。 在工业生产过程中，这种交联反应需在一定的压力、温度和时间条件下才 能完成，这些条件被称为“硫化三要素” 。由于它们对硫化质量具有决定性的影 响，且多在模具中进行，因而如何选择和制定硫化条件，以及怎样实施生产过程 的硫化仿真及微机控制，也是橡胶模设计必须考虑的问题。 橡胶制品的的成型过程就是胶料的硫化过程，而橡胶的硫化必需具有硫化 设备如平板硫化机来控制胶料的硫化三要素， 相关的参数设定直接影响着产品的 成形及质量问题，另外橡胶的硫化过程主要是在设计制造的模具模腔中完成，所 以模具的设计和制造将直接影响橡胶产品的质量， 因此合理选用模具型号和设计 模具是至关重要的一步。 而模具设计如材料的选择除需考虑加工的合理性和工作 的可靠性以外，模具的性价比考虑也越来越重要，如当一个模具的材料选择可使 用普通碳素钢也可使用优质碳素结构钢， 很明显优质碳素结构钢的价格远比普通 碳素钢的价格高。一般来说若模具的开模次数小于 10 万次，则只需选用优质碳 素结构钢足以，若开模次数高达 100万次则需考虑性能更好的优质合金钢。 用于橡胶制品形成的模具，通称为橡胶模，橡胶模的种类虽然很多，单根 据橡胶制品的加工方法及其模具结构的不同，通常分为 4 大类：橡胶压模，橡胶 传递模，橡胶注压模和橡胶挤出模。而本次设计的橡胶产品是船用中心型蝶阀的 阀圈，而阀圈主要是用于密封，其工作环境为腐蚀性较强的水或油环境，因此阀 圈材料需要油良好的耐高温耐油，化学腐蚀，良好的力学性能，介电性和耐大气 作用等性能，综合考虑选用具备以上性能的丁腈橡胶（NBR），由已知的产品形 状分析，模具的结构为橡胶压模，因此模具结构相对比较简单，通常主要由凸模 和凹模两部分构成，对于同一件橡胶制品，根据不同的加工设备及其成形工艺方 法，可设计出不同结构形式的压模，压模结构形式直接关系到制品质量、生产效 率、模具制造成本及其使用寿命等，因而，橡胶模具结构设计至关重要。 “麻 雀虽小，五脏俱全。 ”简单的设计也需要通过严密的分析与计算。 本次设计的完成是在公司实习过程中完成的一个橡胶产品及模具设计， 由于 本人专业水平有限，加之是第一次进行独立的设计工作，缺少相关的设计实例和 设计说明数范文的参考。加上公司工作任务繁重及设计时间仓促等原因，所设计 的模具或许存在不少缺点和不妥之处，敬请老师们批评指正。 设计任务和要求 橡胶模具设计是一门实践性很强的课程，它是机械制图、工程材料、公 差配合与技术测量等技术基础课的综合应用，化学高分子材料，及材料工程课程 的交错应用。 在设计这套模具主要是为制造出的阀圈产品由良好的密封性能和较 良好的使用寿命，同时尽量降低产品的生产成本。 设计参数 橡胶件的成型工艺性能分析 产品名称：船用中心型蝶