2009年07月12日

　　生产情况如下，要求设计其成型生产模型。

　　施用温度 120—150℃

　　工作压力 120MPa

　　接触介质 碱性钻井泥浆

　　施用橡胶 氟橡胶—26—41B

　　生产批量 中等批量

　　4．1．1 对制品零件的工艺分析

　　该制品零件是石油勘探测井仪器中经常使用的密封元件之一，工作条件比力苛刻，要在高温(150℃)、高压(120MPa)的泥浆中连续工作6—12h，并且要保证仪器处在杰出的密封状态之下进行正常的工：作。该制品零件为仪器生产厂家的通用件，为中等或多量量生产。其接触介质为具有碱性的钻井泥浆，并有少量的原油，故制品零件的质料选用氟橡胶。

　　

　　由于生产批量为中等批量或多量量生产，其成型生产模型应选用多型腔结构。又因为该制品零件的外形尺寸比力大，所以生产模型选为四型腔式结构比力合理。为了保证O形圈的密封性能，所以该生产模型设计确定为180~分型四腔式无飞边压胶模。

　　4．1．2 生产模型型腔尺寸的计算

　　根据制品零件的尺寸与公差来计算生产模型型腔的尺寸并确定其制造公差。

　　查附录A—l O形橡胶密封圈尺寸系列及公差(GB3452．1—1992)可得知，O形圈60mmx 3．55mm的尺寸结构及其公差如图4-1和表4-1所示。

　　

　　第152页 1．6％。但是，又考虑到该制品的形体尺寸大，它自身存在的紧缩阻力也比力大，根据生产

　　实践经验，在计算中现实施用的硫化紧缩率调解为Scp=1.55%。

　　这样就可以进行型腔的尺寸计算了。

　　矩形型腔的尺寸计算，是按照其外径和内径分别进行计算的。该生产模型型腔尺寸计算如下：

　　

　　然而，+-0．24nmi这一公差范围，对于制品零件的施用来说，可能影响不会太大。可是，对于生产模型型腔的加工精疏密程度来说，这样的制造公差实在是太大了。从生产模型的设计水平、生产中的技能办理和工艺办理出发，确有必要对其进行调解。

　　该生产模型型腔的加工为车削加工留磨削余量，{zh1}由精磨工艺来完成，达到设计要求。那么，查表3-19可知，精磨加工工艺的加工精疏密程度可以达到IT3级。

　　再查附录E尺度公差数值(GB／T1800．3—1998)可知，在180～250mm的加工范围中，IT3级的尺度公差数值为10t~m，就算是设计时宽容一点，加工精疏密程度为IT5级，其尺度公差数值也是20~tm，即0．02aim。所以，决定将型腔的内径和外径尺寸公差示明分别为DM1=

　　

　　此时，可以根据设计经验(同时参照上述型腔内、外径制造公差的确定过程．以及生产模型型腔尺寸的加工控制工艺途径)，直接确定型腔高度的制造公差数值，即为

　　

　　5．1．3 生产模型结构设计

　　设计步骤如下：

　　1)按照1：1画生产模型的结构草图。先画制品零件的截面形状，选择和布局制品零件的分型面。按照关闭式填压模的结构组合各分型面，拓展绘制各个零件的瓜葛位置，{zh1}画出整个生产模型的结构图，如图5-3所示。

　　2)构成生产模型的四个零件，其相互之间全部为可装卸的配合结构。 第6章 囊套类橡胶制品生产模型设计

　　6．1 平衡胶囊压胶模

　　某深井探测仪器施用的平衡胶囊的结构尺寸如图6-1所示，其施用条件和生产情况如下，要求设计其成型生产模型。

　　工作温度 120-150℃：

　　工作压力 125MPa

　　密封介质 变压器油

　　施用胶料 F101氟橡胶

　　生产批量 小批量

　　

　　6．1．1 制品零件工艺分析

　　该制品零件施用在深井探测仪器上，其工作环境是在井下3000—5000kin，工作条件非常恶劣，温度高达120—150℃，工作压力在125MPa左右，所以材质选用了耐高温、耐油类的F101氟橡胶。

　　该制品形体尺寸较大，尺寸精疏密程度要求不太高，但所选用的氟橡胶质料的硫化紧缩率较大，成型工艺与硫化工艺要求比力严格。又由于该制品生产批量小，所以，生产模型设计确定为串型腔结构。

　　6．1．2 生产模型结构设计

　　在进行生产模型结构设计时，应先对制品零件的形体结构进行仔细地分析和研究，在脑际里酝酿分型面的选择方案；构成生产模型型腔共有几个主要零件及其相互空间位置的瓜葛；生产模型定位体系的设计布局方案等等。有了针对制品零件结构的这一番思索后，便可进行生产模型结构草图的徒手勾画。

　　生产模型结构草图的勾画设计步骤如下：

　　熬头步 勾画草图初步设计方案。

　　1)勾画制品零件的全剖图，从其成型开始进行设计。

　　2)先画成型制品零件内孔的芯轴。

　　3)再画上、下模。

　　4)从设计工艺性出发，将生产模型型腔设计成直通式，以便于加工制造。

　　5)基于型腔的加工，于是将上、下模两端要成型制品零件两端￠56mm细颈处的结构，分解成为两瓣式镶拼结构。

　　6)对型腔两端进行封堵，设置生产模型两真个挡板。

　　7)在两端挡板上实现芯轴的定位。

　　第二步 完善草图设计方案。 第184页 1)对两瓣镶拼块进行内定位，以定位销使其分别与上、下模位置准确固定而成为一体，并与上、下模两端平面相平齐。

　　2)两端挡板以定位销定位，用螺钉固定，同时将两瓣镶拼块压死在上、下模两端。

　　3)在下模分型面上型腔的两侧开设直通式跑胶槽。

　　4)上、下模以大、小两个定位销进行定位(大、小两销可以防止上模的翻转倒装)。

　　5)生产模型重量较大时应设计手柄。

　　6)芯轴两端持拿处压制网纹花(粗花纹)。

　　7)在上、下模分型面上两定位销附近设计布局启模口。

　　至此，就基本上完成了生产模型结构的草图设计。此时，可以按照草图的结构，以纤悉的尺寸及比例设计正式生产模型结构图，如图6-2所示。

　　

　　6．1．3 生产模型型腔的尺寸计算

　　首先，再来分析一下制品零件的尺寸情况，其中内孔￠48mm和长度246miB为装配尺寸，外径￠58mm是为了保证制品零件的壁厚。这三个尺寸为主要尺寸，而两端lmm深的环形凹梢是扎紧紧箍带用的，其结构尺寸为次要尺寸。

　　该制品零件图(图6-”上没有给出各个尺寸的制造公差，在生产模型型腔尺寸设计计算之前，先参照图1-17并查表1．7，判断制品零件各个尺寸的属性(是固定尺寸，照旧封模尺寸)，并给出制造公差。

　　由于飞边将影响制品零件外径的圆度，但0．05mm左右的飞边影响的程度对￠58mm的橡胶件来说是不严重的。因此，制品零件的所有尺寸都可视为固定尺寸。由于该制品零件用于深井探测仪器，故各尺寸均按表1-7中M2级精疏密程度来处理。

　　根据表l-7所规定的数据，制品零件各个尺寸的制造公差的确定如图6-3a所示。

　　应用式(3-28)，对型腔各个尺微小的进步行设计计算。

　　再从表3-7中查出F101氟橡胶的硫化紧缩率为3．0％—3．5％，计算时取其中间值为S。

　　二3．25%。 第7章 轴、管类橡胶制品生产模型设计

　　轴、管类橡胶制品在各种机械、仪器仪表以及各类电机产品中应用十分广泛，在橡胶制品中据有很大比例。轴、管类制品与密封类制品和囊套类制品，称为橡胶制品的三个大类。

　　7．1 橡胶扶正棒压胶模

　　有一石油测井仪器所用的橡胶扶正棒，其形状结构与尺寸如图7—1所示，施用条件和生产情况如下，要求设计橡胶扶正棒成型压胶模。

　　

　　工作温度 120℃

　　工作压力 lOOMPa

　　接触介质 碱性泥浆

　　施用橡胶 5470

　　生产批量 中等批量

　　7．1．1 制品零件的工艺分析

　　橡胶扶正棒是成组地安装在测井仪器的两端，当仪器下井工作时，由扶正棒将仪器框正在油井的中间部位。

　　

　　7，1．2 生产模型结构的设计

　　对于该制品零件的成型生产模型设计，关键是分型面的选择。分型面的选择，要确保制品零件的质量要乞降施用功能的要求。该制品零件的分型面，其主体部分在其截面方向为180度分型。从制造加工的工艺性考虑，不采用电火花加工方法，而采用车削加工方法来完成型腔的加工。所以，又将型腔以正 第307页 中位置分型。

　　分型面确定了，生产模型的基本结构也就大要上确定了。

　　橡胶扶正棒成型压胶模的设计结构如图7-2所示。

　　该生产模型的设计结构，有以下几个特点：

　　1)该生产模型为镶拼式结构，每个型腔都是由四块模芯所组成，上、下两个模芯为一对，进行组合加工完成。

　　2)以180度分型面为界，模芯分别镶嵌在上固定板和下固定板中，再分别由沉头螺钉从上垫板和下垫板的背面将其拉紧。

　　3)上模芯和下模芯均比上固定板和下固定板高山2mm。

　　4)由于采用了以上各种结构要素进行设计，所以该生产模型没有必要再设计启模口和余胶槽。

　　5)为了生产模型的安全，其中一个定位销偏离中心线15mm左右。如果发生误操作，上、下模将合不上。同时，还设计了提示性的标记，即生产模型左上角的大倒角。

　　6)模芯与固定板的配合，选择为基孔制的过渡配合，其配合形式为H7／k6。这种配合形式，在结构上再由沉头螺钉来毗连固定，生产模型在施用中是安全可靠的。

　　

　　7．1．3 横具型腔尺寸的设计计算

　　从该生产模型的结构形式来看，该生产模型的承压面积(即生产模型在分型面上的，上、下模组件相互接触的有效面积)比：仁作投影面积小得多。因此，可以判断，该生产模型所压制的制品零件，在分型面上形成的飞边的厚度一般不会超过o．05mm。所以，在生产模型型腔尺寸的设计计算中，制品零件的所有尺寸均按照固定尺寸来对待。级精疏密程度来查对待，

　　

　　制品零件各个尺寸的制造公差的确定如图7-3a所示。

　　应用式(3-28)，对生产模型型腔各个尺微小的进步行设计计算。

　　该制品零件所施用的橡胶牌号为5470，查表3-7可知，该橡胶为丁腈橡胶，其邵尔硬度为72，硫化紧缩率为1．6％—1．8％。

　　在进行生产模型型腔相关尺寸的设计计算时，所用橡胶的硫化紧缩率，一般都取其所给数据的中间数，故为Srn=1．7％。

　　第8章 嵌件类橡胶制品生产模型设计

　　8．1 橡胶刮浆板压胶模

　　某一矿场机械所施用的橡胶刮浆板，其形状、结构和尺寸如图8-1所示，施用条什和生产情况如下，要求设计其成型压胶生产模型。

　　

　　施用温度 800℃

　　接触介质 泥浆

　　橡胶牌号 5460

　　生产批量 中批量生产

　　8．1．1 制品零件工艺分析

　　该制品零件形体之内正中位置，含有一个外径为￠174mm，内径为￠130mm，厚度为3mm的环形片状金属嵌件。在其成型生产模型的设计中，如何保证嵌件居于制品零件之中的正确位置。是要解决的关键需要解答的题目。也就是说，这个需要解答的题目的核心，就是如何实现环形片状金属嵌件在生产模型型腔中的定位。

　　此外，根据橡胶刮浆板的形体结构特点，可以设想该制品零件成型生产模型的基本结构形式，可采用填压式结构。在此根蒂根基上，尽量增加一些有利于提高制品零件质量和生产操作的结构要素，以便使生产模型的施用效果更好。

　　从制品零件设计图样中可见，除了￠60+-0．15mm这一尺寸外，其余所有尺寸都没有标 第391页 注制造公差，这对于生产模型的设计和制造来说，其精疏密程度要求就不是很高的。

　　8．1．2 生产模型结构的设计

　　该橡胶刮浆板的成型压胶模，结构设计如图8-2所示。

　　

　　1)该制品零件的嵌件在生产模型型腔中的定位形式如图8-2所示。在下模中固定了六个￠2mm的嵌件定位销，从嵌件单边截面正中支撑起嵌件，使嵌件下平面距离下模型腔外貌为

　　3．55mm。

　　在下模中熬头层嵌件定位销的外侧，固定了六个直径为￠3mm的削头定位销，如图8-2中侧向定位销5所示，期于使嵌件在径向上居于生产模型型腔之中。

　　在上模中同样固定了六个￠2mm的嵌件定位销，与下模中六个￠2mm定位销位置相对应，合模后可通过三组定位销将制品零件体内的嵌件固定在生产模型型腔中的正确位置，达到制品零件的设计要求。

　　图8-2中所示的嵌件定位销(上)2、嵌件定位销(下)6的头部(即埋人橡胶体部分)形状可以设计成锥体形，但与嵌件的接触面不得小于￠1mm。

　　嵌件定位销与上模、下模为过盈配合，其配合形式为H7／p6。

　　嵌件定位销的直径一般不能选取得过大，以免影响制品零件外形的美观。在生产模型设计前，应与制品设计人员(或用户)就此需要解答的题目告竣共识。

　　2)生产模型结构的设计，采用了半关闭式的填压结构。

　　中模与下模的配合为短锥式定位配合，这种结构形式有利于启模操作。

　　型芯与下模的配合，在径向为圆柱面配合定位，其配合形式为H7／e6；在轴向，型芯坐落在下模的环形台面上。通过尺寸控制，来使型芯上成型制品零件中央孔上的1．5mmx

　　￠63mm矩形环槽的凸筋位置获得保证。

　　上模与中模的配合为圆柱面配合定位，其配合形式为￠230JH7/g6。

　　上模与型芯的配合，在生产模型型腔相关尺寸设计计算成果的根蒂根基上，为圆柱面配合定位，其配合形式为H7／g6。

　　当型芯和中模分别安装在下模上时，下模、型芯和中模所形成的开放式体腔，就像胶料 第9章 其他类橡胶制品生产模型设计

　　橡胶薄膜类制品，常常应用于以空气、蒸汽以及各种液体(如油类、水等)为介质的阀门和各类泵中，用其隔离和调治压力来达到控制机械动作的目的。

　　橡胶薄膜制品的品种很多，从其形状结构来看，其分类如图9-1所示。

　　

　　从橡胶薄膜制品的形体内部结构来看，可将其分为纯橡胶制品和夹织物橡胶制品两大类。

　　橡胶薄膜类制品的厚度都比力薄，一般是在0．20—0．45m之间，最薄的橡胶薄膜制品仅为0．15mm。

　　在部分机械式控制机构中，橡胶薄膜制品据有很重要的位置。

　　因为这类制品厚度很薄，所以，图9—1中各类薄膜制品的典型形态示意图只能以粗大结实线来表示其截面形状。

　　9．1 平面式橡胶薄膜制品压胶模

　　现有一平面式橡胶薄膜，其形状与尺寸如图9—2所示，施用条件和生产情况如下，要求设计其成型压胶生产模型。

　　

　　第453页 工作压力 0．02-0．50MPa

　　工作温度 4-28''C

　　施用介质水

　　制品质料 5250，尼龙66布料

　　生产批量 、 多量量生产

　　9．1．1 制品零件的工艺分析

　　该制品零件的形状就是典型的平面式橡胶薄膜。其质量要求比力严格，要求其两面要平整光洁，不得有破损、杂质、气泡、皱折、喷霜等现象。

　　此外，该制品零件的厚度有比力严格的制造公差，一般来说，这类制品零件要求其各部分厚度之差不大于制品零件厚度的10％。

　　

　　的质量要求，其成型工艺可选用下两种成型方法的任意一种。

　　1)生产模型直接成型法，即施用生产模型一次直接模压成型。

　　2)先用生产模型压制并硫化成厚度合格的半成品，之后再由冲裁生产模型冲压外圆，达到制品零件的设计要求。

　　熬头种方法，对于生产模型的要求是比力高的。由于不能因为修除飞边使制品零件有丝毫的损伤，而制品零件的厚度又非常之薄，飞边的修除已非常困难。所以，其成型生产模型要设计成无飞边成型硫化生产模型，一次直接完成制品零件的成型。

　　此外，制品零件的高质量要求，也对生产模型的加工精疏密程度，以及型腔的外貌粗拙度等提出严格的要求。

　　9．1．2 生产模型结构的设计

　　平面式橡胶薄膜成型生产模型的结构设计如图9-3所示。

　　

　　从该制品零件成型生产模型的结构来看是比力简单的，但是必须掌握以下设计技巧，才能满足制品零件的质量要求。

　　1)每个模芯的上外貌，距离上模和下模的分型面，必

　　

　　第10章 橡胶生产模型的辅助工装设计

　　在橡胶模制品零件的生产过程中，常常以其生产模型为中心设计制造一些专用的或部分通用的工装，以此来减低劳动强度，提高制品零件的质量，延长生产模型的施用寿命，提高生产效率。现将部分经常使用辅助工装的设计简介如下。

　　10．1 卸模器

　　在橡胶模制品零件的生产过程中，为了卸模取件方便，常常借助于卸模器的辅助工装。这类工装也叫做卸模架或者脱模架，有专用和通用之分。

　　通用卸模器，是根据一个生产企业内部产品尺寸系列及其成型生产模型结构的分类和尺寸系列，而设计制作的多副生产模型所能共同施用的卸模器，称为通用卸模器。而专用卸模器则是按照某一种橡胶模制品零件和其成型生产模型的特殊结构而设计制作的，不能同其他生产模型共同施用的卸模器，称为专用卸模器。

　　下面就几种卸模器的结构设计特点分别简单介绍如下。

　　10．1．1 双层式卸模器

　　双层式卸模器的基本结构如图2-36所示。这种卸模器的结构简单，施用方便。

　　这种卸模器，主要是针对形体尺寸比力大、或者是三点式定位及四点式定位的两层式结构的压胶生产模型而设计的。例如，三点式定位的外形尺寸比力大的多型腔结构的O形圃压胶生产模型、图8-45所示微电极极板成型压胶模和图6-42所示的形体大、重量大的手动操作启模困难的各类生产模型。

　　双层式卸模器的现实应用如图4-7所示。

　　10．1．2 三层式卸模器

　　三层式卸模器的基本结构如图2-37所示。该卸模器的结构由三个部件所组成，其中下脸部分是两个分离的、相对独立的架体。施用时，分两次进行操作。

　　这种卸模器，主要是针对外形尺寸比力大、重量也比力大的，总体结构为三层式的成型压胶生产模型的脱模操作而设计的。

　　图10．1所示为两体三层式卸模器。

　　该卸模器与图2-37所示卸模韶在结构上是不同的，前者为三体式结构。

　　该卸模器在施用时可一次安装，便能将三层式结构的生产模型依次打开，施用方便，工作效率高，整体性强，便于保管。 第513页 10．1．3 套筒式卸模器

　　套筒式卸模器如图2-38和图10-2所示。

　　图2-38和图10-2所示两种套筒式卸模器，其结构基本同样，都是针对填压式生产模型的中模和型芯之类的结构来辅助脱模取件的。

　　10．1．4 组合式卸模器

　　组合式卸模器如图10-3所示。

　　

　　

　　该卸模器的结构形式同时具备图10，1和图10-2的结构特点，故称为组合式卸模器。该卸模器上半部分为套筒式的上压筒，下半部为下压板和顶杆组合而成的平凡式卸模器。在施用时，先将生产模型的上模卸掉，如图lO-3a所示。之后将生产模型与下卸模器相互旋转45度，下卸模器的顶杆便可插入并顶住生产模型的中模各不通孔之中，这样就可以使生产模型的中模与型芯件分开，从而将制品零件取出，如图10-3b所示。

　　该组合式卸模器也可以按照图10—1所示卸模器的结构原理进行设计，即将图10-3中的两种工作状态合而为一，在下卸模器上再增加一组顶杆，施用时，在熬头组顶杆顶住生产模型上模的同时，第二组顶杆也顶住了生产模型中模上的不通孔，使生产模型的上模和中模同时与型芯分离。或者，使第二组顶杆的高度比熬头组顶杆的高度低一个中模上料腔的深度，在卸模时，可一次将生产模型的三个零件全部分离，取出制品零件。 很抱歉，因为您在网易相册发布了违规信息，账号被屏蔽。被屏蔽期间他人无法访问您的相册。

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