波纹管橡胶模设计

摘要：分析了波纹管橡胶模的设计、制造过程，并介绍了形状特异的型芯内模抽芯方法。

1 工件分析

图1所示零件是液压缸上的防尘罩，要求有较好的强度、耐油和抗老化性能，由于内孔的形状特殊，内模抽芯有一定的难度。

图1 防尘罩

工件的内外表面要求光滑、 壁厚均匀、胶填均匀、无气孔、冷隔，不粘附模具表面。硫化温度控制在140～150℃，硫化胶肖氏硬度70～75，抗撕裂强度大于3.5MPA，不得有过硫、欠硫、缺料、撕裂现象产生。

2 模具结构设计

模具主要由内模、外模等组成，外模分成上、下模对称2件，在下模上加工余料槽，以便在加工过程中容纳余料。由于工件的形状特殊，因此内模设计既要符合工件形状和尺寸精度，又要便于抽芯。内模由拼块、挡块、定位块、芯棒和螺帽等组成。模具结构如图2。

图2 模具结构
1.螺母 2.定位块 3.外模 4.工件 5.内模 6.芯棒 7.手柄 8.挡块

内模拼块拼合后，通过两端的Ø80_-0.03⁰mm内孔与芯棒两端的Ø80₀^+0.05mm外径配合，内模拼块的两端外径Ø120mm分别与挡块8和定位块2的外径Ø120mm，以15°的锥度配合，通过螺母1锁定在芯轴6上，组成一件(图3)。组合后的内模拼块之间的间隙小于0.01mm，以保证工件内腔的光滑和防止飞边的产生。内模组件通过挡块8和定位块2在外模型腔内准确定位，挡块8的外径Ø126_-0.03⁰mm与外模内孔Ø126₀^+0.03mm配合，从而可以保证内模和外模之间的间隙，径向定位准确。定位块通过Ø150mm、宽16mm的带锥台肩与凹模Ø150mm的凹模槽准确定位，从而保证轴向定位准确，如图3。

图3 组合芯轴

3 模具制造要点

外模内孔为波纹状，上、下模经磨削后拼焊在一起，镗内孔Ø90mm，根据工件形状和尺寸制作仿形样板，然后在仿形车床上加工波纹状外形。定位块、挡块和内模拼块采用材料T8A，热处理硬度为40～45HRC，外模采用45钢，调质处理，硬度为240～270HB。

4 工作过程

经计算，工件所需的胶料体积为527520mm3，坯料采用混炼胶，放入炼胶机内反复热炼，切成长400mm、宽377mm、厚3.5mm的胶块，坯料的体积为527800mm3。

将内模组件组合好，合模放入压机上预热到140℃取出，打开模具，将坯料包在内模上，放入外模型腔内，合模放入压机内加以硫化，加热、加压，加热到155℃，保压3min左右。取出模具，分模取出内模，这时工件套在内模上，卸下螺母和定位块，从另一端抽出芯棒，将内模拼块2和4向内孔下压(图4)，脱离工件，然后沿轴向抽出，拼块2和4抽出后，拼块1和3就可以顺利地抽芯了。去掉工件的飞边和余料，组装内模，加工下一件。

图4 内模脱模示意图

5 结束语

该模具从1996年5月投产以来，已加工产品2万余件，产品的精度和质量都很稳定，模具还没有返修过，产品合格率在99％以上。抽芯方式在同类型零件的模具结构上有借鉴意义。(