1、本科毕业论文（20 届）多 腔 密 封 圈 橡 胶 模 具 设 计 和加 工所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 多腔密封圈橡胶模具设计和加工1课题意义及目标通过本次毕业设计，实际运用所学过的基础理论知识，深入了解 O 型密封圈及 O 型圈模具的设计与制造，并运用制图软件辅助完成模型的建立等内容。实际完成规范设计、数据计算及设计思维等内容，为学生在今后从事模具方面的设计工作打下良好基础。2主要任务
2、（1）根据已有的 O 型橡胶圈模具的资料，仔细了解设计内容需要的知识。 （2）进行详细的结构尺寸拟定并进行型腔尺寸的计算。 （3）模具结构的确定与设计，编写模具部件的加工工艺流程。 （4）装配图及三维模型的建立，设计气动开模机械原理图。 （5） 完成设计说明书一本。3主要参考资料（1） 虞福荣.橡胶模具设计制造与使用【M】.北京机械工业出版社，1995.（2） 机械设计手册（第二分册） 【M】.北京：化学工业出版社，1998.（3） 申长雨，李倩橡塑模具优化设计技术【M】.北京，化学工业出版社.1997.316.（4） 陈长浩，石占祥，O 型橡胶密封圈复合磨具的加工。 【J】机械制造，1997
3、.35（11）.37（5） 王先逵，械制造工艺学【M】北京，机械工业出版社，1996,190.4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 学习整理相关资料，了解设计任务内容和要求3 月 3 日至 3 月 23 日2 进行详细的结构尺寸拟定并进行数据的计算3 月 24 日至 4 月 13 日3 确定模具结构及气动开模机械原理确定 4 月 14 日至 5 月 4 日4 绘制模具图及三维模型的建立 5 月 5 日至 6 月 1 日5 完成毕业论文及答辩工作 6 月 2 日6 月 22 日审核人： 2015 年 3 月 04 日I多腔密封圈橡胶模具设计和加工摘 要:重点介绍了 O 形橡胶密封圈多型腔模
4、具设计需要注意的一些内容。要进行设计，首先要对课题的产品图进行了解。橡胶模具的设计，需要知道所用橡胶的收缩率，根据产品图计算出型腔的尺寸来，然后根据产品的设计要求来选定分型面和余胶槽的分布。为了让模具正常工作，还需要为其设计导向定位。设计辅助起模装置，搭建工作台。最后运用制图软件，完成设计内容的装配额图等等。关键字：模具 型圈 自动起模 Multi-cavity ring rubber mold design and machiningAbstract: This thesis introduces some key points of rubber O-ring multi-cavity m
5、old design emphatically. We should understand the product drawing if we want to start a design. Firstly, we need to know the shrinkage of rubber used before the design; secondly, calculate the size of the cavity according to the product diagram; thirdly, select the distribution sub-surface and the r
6、emainder of the plastic tank In accordance with product design requirements. We also need to design-oriented positioning make the mold work properly. Fourthly, design assistance from the mold assembly, set up the table. Finally, complete quotas map of the design by the mapping software. Keywords: Di
7、e O-ring automatic start modeII目 录1 绪论 12 模具设计 22.1 橡胶模具的发展动态 22.2 O 型圈设计概述 32.3 产品图分析 42.4 模具结构的选择 52.5 分型面的选择 72.6 收缩率的确定 92.7 型腔尺寸的确定 112.8 模具的导向与定位 133 气动起模装置的设计 153.1 工作平面的设计 153.2 气缸型号的选定 163.3 起模架的搭建 173.4 其它尺寸的确定 174 橡胶模具制造 194.1 橡胶模具制造的概述 194.2 模具材料的选用 194.3 模具的表面处理 204.4 模具的表面粗糙度 214.5 模具配
8、合公差 214.6 模具加工步骤 214.7 制品具体生产过程 224.8 橡胶模压制品的废、次品分析 225 总结 25III参考文献 26致 谢 271 绪论橡 胶 模 具 直 接 影 响 着 橡 胶 产 品 的 质 量 和 生 产 效 率 。 另 外 ， 由 于 橡 胶 模 具的 造 价 较 高 、 生 产 周 期 比 较 长 、 而 且 对 于 大 部 分 的 橡 胶 厂 而 言 ， 模 具 的 使 用与 设 计 并 不 能 达 到 十 分 完 善 的 地 步 ， 所 以 会 出 现 很 多 的 问 题 ， 其 中 最 主 要 的就 是 橡 胶 产 品 的 质 量 不 能 保 证 ，
9、其 次 生 产 效 率 过 低 等 等 ， 这 些 因 素 对 于 橡 胶产 业 的 发 展 发 挥 着 极 其 不 良 的 影 响 ， 所 以 当 下 最 主 要 的 任 务 就 是 对 模 具 结 构的 设 计 进 行 知 识 上 的 不 断 更 新 ， 以 满 足 广 大 社 会 的 需 求 。22 模具设计2.1 橡胶模具的发展动态橡 胶 模 具 作 为 当 代 社 会 工 业 中 必 不 可 少 的 一 环 ， 在 当 代 的 工 业 发 展 的 浪潮 中 起 的 作 用 已 经 不 能 同 日 而 语 。 现 代 模 具 中 最 主 要 的 两 种 类 型 分 别 为 贯 通式 模
10、 具 和 型 腔 式 模 具 ， 而 橡 胶 模 具 则 属 于 型 腔 式 模 具 的 一 种 。 主 要 的 制 作 方法 就 是 利 用 不 同 特 定 形 状 的 型 腔 通 过 特 定 的 方 法 使 产 品 成 型 ， 最 主 要 的 有 两种 方 法 ， 一 种 是 压 力 成 型 法 ， 另 一 种 是 注 射 成 型 法 。 模 具 的 出 现 大 大 减 免 了传 统 切 削 加 工 工 艺 的 繁 琐 ， 大 大 提 高 了 效 率 并 保 证 了 质 量 。 现 代 模 具 对 于 社会 生 产 而 言 的 重 要 性 显 而 易 见 ， 很 多 发 达 国 家 已 经
11、 颁 布 很 多 相 关 法 律 或 规 定来 驱 动 该 产 业 的 发 展 ， 国 家 之 间 的 竞 争 已 越 演 越 烈 。对于中国这种发展中国家而言，橡胶模具就相当于一个新兴产业，正在逐步的慢慢摸索中发展，而很多的原因致使我国该产业的发展不能像发达国家那样有很大的起色，主要原因如下：（1）对于我国来说，这是一个刚刚新起的行业，首先就是对于橡胶模具相关知识熟悉的人并不是很多，相关的人才比较少，且大部分机器也需要进口。而且国内对于该产业的认知度不高，没有深刻明白该产业的重要性，模具产业就只能缓慢的发展。（2）橡胶生产厂家和科研部门大都只重视橡胶制品的物理性能和新产品的制作，而不重视模具
12、结构的开发与研究，同时由于橡胶模具研究人员的匮乏，导致通常依靠外加工。（3）从橡胶模具产业进入我国以来，我国并不能按照发达国家那样拥有养好的发展途径，走了很多的弯路，这些因素就致使模具的加工与使用没有达到统一的标准，严重影响了模具的通用型。然而很多发达国家对于橡胶模具的设计拥有很多不同的见解，自主研发了很多模具，这些模具都具有很高的可用性，而且比国内的模具生产效率高出不少。伴随着橡胶制品品种的不断革新以及生产力的发展，人们对橡胶模具的要求也越来越高，使得橡胶模具生产水平不断突破。人们对橡胶模具的设计制造以由经验3设计逐步向理论设计的方向发展，自动化水平越来越高，不断实现标准化迈进，使得产品越来
13、越精密，使用寿命增长，生产效率增高。对制品生产的各个环节进行研究分析，优化加工工艺，确定模具的最佳设计参数。近几年来，国内外橡胶模具的发展方向：逐渐实现专业化、系列化、标准化的生产。加强对薄飞边或无飞边模具的关注。增加对新型和特殊模具结构的研究。减少手工操作、努力提高自动化的生产技术。加大研究力度，不断提高橡胶模具的生产水平。比如使模具与主机配合使用，增加自动推出与顶出装置，或用气顶装置使制品快速从模腔中吹出，减少工人操作量，提高橡胶制品的生产效率。近年来随着科学的不断进步，人们开始设计出越来越多的新型引用加入到模具的生产之中，大大加快了模具生产的速度。而且一些计算机辅助制图工具的出现使得模具
14、画图更加方便，加速了模具产业的发展，在模具发展史上留下了光辉的一笔。这些方法是从根本上改进了模具的设计生产流程，对于模具各方面的发展都起着不可磨灭的作用。其中以CAD软件为代表，实现了计算机软件帮助人们对产品进行一系列自动化的择优设计，其中包括形状确定、尺寸计算、资料检索以及自动制图等功能。大大缩减了模具设计所需的时间，缩短模具的开发周期，降低生产成本。2.2 O 型圈设计概述首先关于橡胶的特性及用途进行简要描述。橡胶产业与国民经济密不可分，橡胶产业驱动这国民经济的发展，发挥重要的作用。O 型橡胶密封圈以其优异的高弹性、抗疲劳性、绝缘性、耐磨性、耐热性、防振性、不透水性、不透气性和化学稳定性能
15、等，使其广泛应用于各种密封场合。O 形橡胶圈在工作中的流体状态可分为静态和动态密封件。静态密封件的工作原理是橡胶的物理特性类似于高黏度的流体材料,可将受到的压力传递给与其接触的表面,当 O型圈在沟槽中发生压缩形变后(变形范围 20%28%),可以把压力传递到与其接触的表面,产生初始接触应力,如果流体压力较低时,可以阻止流体泄露。若流体压力过大，就会导致 O 型橡胶密封圈产生自密封现象，出现这种现象就会降低该密封圈的适用寿命，不利于其发展。对于不同的适用场合，O 型橡胶密封圈的使用或多或少都有些不同，这样就会使4密封圈出现各种各样的品种，所以与其相配套的模具也就多种多样。一般情况下，O型橡胶密封
16、圈模具可分为小、中和大规格，较小规格的 O 型圈磨具,不考虑生产批量的大小,都得是多腔模具,这有利于降低生产成本和减小因为模具太小而对平板硫化机造成损坏。中等规格 O 型圈则根据所需生产批量的大小,选择型腔个数与排布方式，并采用不同的热处理形式具体加工。对于较大规格的 O 形圈,无论生产批量的大小，只能采用单腔模具进行生产;产品规格超过 950mm 的,可以采用接头模生产;对于要求不太严格的制品,也可以采用迂回结构的型腔结构,型腔的加工方式还是采用铣削的加工方法,这样就可在相对较小的模板上生产出较大规格的 O 型圈产品来，降低生产所需硫化机的规格，降低生产成本，方便工人劳动强度，提高生产效率。
17、O 形密封圈简称 O 型圈，它是一种经济有效的密封类元件，无论是静态密封还是动态密封他都可以适用。为设计者提供了一种既有效又经济的密封元件。O 型橡胶密封圈在实际生产运用中具有很多优点，它体积小，密封性能可靠，结构形式简单，生产成本较低，适应性能广泛，拆装起来也比较容易。在各行各业机械设备中得到广泛的应用，使用量最大的橡胶制品。因成本低和使用简便，使得 O 形圈被广泛应用。在不同的应用场合中，利用橡胶材料的比较大的弹性，对于它的选择一般都比较灵活，视情况而定，所以说选择的时候也比较随意，甚至在某种情况下 O 型橡胶密封圈也可以作为气态介质的密封元件。O型橡胶密封圈是胶料在其模具型腔中受热硫化并溶化凝固成型所得到的产品。 利用模具制作生产橡胶制品已经广泛被使用，在橡胶制品生产活动中占有很大的比重。橡胶模具有很多特点，它制造起来比较容易，外形可以根据需求进行确定，它的尺寸精度一般较高，表面平整光滑，质地致密，加工工艺也比较简单，易于实现机械化和半自动化生产，生产效率高，而且成本低廉。52.3 产品图分析名称：油缸端面密封圈油缸端面密封圈是O型圈，属于静态密封圈，主要要求材料耐油性高，因此产品材料计划选用丁晴橡胶P228。（典型的O型圈结构）分析产品主要尺寸d1=43.8mmd2=3.1mm2.4 模具结构的选择一般情况下，橡胶模具产品就主要的生产方式有两种，分别为模压成型法和注
