橡胶制品硫化模具代表了橡胶工业的生产能力、加工效率和技术水平，同时在很大程度上决定着橡胶制品外观质量的优劣，是橡胶制品生产过程中的重要因素之一。本文介绍了一种外形似“工”字形结构的橡胶衬垫硫化模具的设计与加工，期望能为业界相关技术人员有所借签。
1橡胶制品介绍
本工作橡胶衬垫形似工字，其实是一个断面呈U形、外形也似U形的薄壁橡胶制品，所用材料为硅橡胶，制品外表面包覆一层织物，见图1。本产品橡胶衬垫外形不规则，薄壁，外表面包覆一层织物，技术要求其厚度均匀，表面平整光滑，织物不能有褶皱。基于此，其硫化模具的设计与加工均有相当难度。
2硫化模具结构设计[1-2]
2.1分型面、夹布空间和流胶槽的设计
本产品橡胶衬垫外表面包覆一层厚度为0.28mm的织物，工艺要求需留有布头，故选择分型线1和分型线2进行分型，见图2;根据制品生产工艺和硫化模具设计规程，应在硫化模具型腔分型面外加工宽40mm，深0.6mm的夹布空间。另外，半成品硫化胶片厚1.5mm，其胶量略大于橡胶衬垫实际用胶量，余胶不多，需在分型线1和分型线2处分别加工R2流胶槽，槽深1.5mm，距离型腔2mm，接受余胶并起排气作用。本产品橡胶衬垫具有不规则曲面结构，加工过程中应尽量避免加工倒扣，应选择圆弧象限点分型，即在分型线3和分型线4处进行分模设计，此处不用铺设织物，无需加工夹布空间和流胶槽，避免了溢胶使织物外凸，造成褶皱。在分型线4处分型，可使下模与模芯进行分离，节省了加工时间及加工成本，使用螺钉紧固。
2.2模具结构及工作原理
本产品为夹布薄壁橡胶制品，其半成品胶片铺设在硫化模具硫化型腔内进行硫化，因此硫化模具可分为立式模具和卧式模具。立式模具结构简单，硫化操作便捷，但模具厚度和质量都相对较大，加工难度高，硫化合模时极易剐蹭制品表面织物，制品合格率不高。卧式模具采用哈夫块结构，解决了制品表面织物剐蹭问题，硫化模具轻便，但分模较多，操作繁琐。本工作考虑到模具加工过程的难易程度、制品硫化效率及加工成本，决定采用卧式+哈夫块硫化模具结构，见图3。图3中，哈夫块1和哈夫块2为可拆卸活动块，哈夫块3及模芯通过螺栓固定在下模上，上、中、下三模采用定位销定位，定位销2和定位销4固定在下模上，实现中模与下模之间的定位(见图4);定位销1和定位销3固定在中模上，实现上模与中模之间的定位(见图4);中模分别与哈夫块1，哈夫块2和哈夫块3之间采用锥面形式定位。产品成型顺序为：在模芯上先包覆半成品胶片和织物，再将哈夫块1和哈夫块2分别放置在图4对应位置，最后合住中模和上模，加压排气，开始硫化。
3加工工艺
本工作硫化模具选材P20H模具钢。加工工艺为：备料→粗铣→数控机床粗加工→数控机床精加工→除毛刺→组装→抛光。为节省加工时间，中模定位孔采用铣床加工，内孔定位斜面采用车床加工。哈夫块1、哈夫块2和芯模的加工存在难点，因为有倒扣，需要利用三轴机床加工，而且还需要翻转2次，加工过程中要留有基准，翻转以后需找正，误差要在0.02mm以内。图5为哈夫块和芯模三维立体结构。
4组装与抛光
在装配模具过程中，应先检查重要零部件配合尺寸与形状，以免装配时产生干涉现象。芯模的装配过程非常重要，必须考虑其装配间隙一次加工到位，以免发生其装配尺寸不合要求而返修。另外，芯模装配到下模上以后才能进行抛光处理，确保模具型腔的粗糙度一致。不高，模具型腔表面粗糙度取Ra0.8，其他部位取Ra1.6。抛光时要特别注意，分型线3和分型线4必须保持尖角，不能倒钝，磕碰。芯模及哈夫块3做成可拆卸固定，便于后期清理余胶。本硫化模具整体重量约60kg，为方便搬运及硫化操作，需给上模、中模、下模各安装把手。为防止生锈，需在模具表面做镀铬处理。
5结语
试模结果表明，该型硫化模具结构设计合理，硫化工艺简单。投入实际生产以来，硫化胶件尺寸精度高，表面平整，无任何缺陷，产品合格率大幅提高，满足了批量生产要求。
参考文献：
[1]张秀英编著.橡胶模具设计方法与实例[M].北京：化学工业出版社，2003.10.
[2]模具实用技术丛书编委会编.橡胶模具设计应用实例[M].北京：机械工业出版社，003.10.
《工字形橡胶衬垫硫化模具的设计与加工》来源：《特种橡胶制品》，作者:门瑞光 刘钧
