單休橡膠擠出模具

對(duì)任何擠出模具而言，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是確保擠出制品的斷面尺寸和形狀符合設(shè)計(jì)要求。其主要影響因素有下述六方面：①任何膠料從擠出模具擠出時(shí)都會(huì)發(fā)生不同的膨脹，當(dāng)膠料的硬度由小到大時(shí)，其擠出斷面的膨脹率由大變小。②當(dāng)擠出機(jī)溫度由低變高時(shí)，其擠出的斷面膨脹率由小變大。③當(dāng)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速由低變高時(shí)，其擠出制品斷面尺寸由小變大。④不同種類橡膠或不同含膠率的混煉膠，其擠出制品斷面的膨脹率不同。⑤任何擠出制品斷面中各個(gè)部分的膨脹率都是不相同的，異形斷面更是如此。⑥擠出模具的設(shè)計(jì)形態(tài)不同會(huì)對(duì)擠出制品的斷面形狀和尺寸產(chǎn)生不同的影響。以下就上述因素中一個(gè)因素談一下設(shè)計(jì)想法。

(1)擠出模具的型腔設(shè)計(jì)厚度

擠出模具的型腔設(shè)計(jì)百度必須與擠出機(jī)規(guī)格匹配。就目前一般的中型擠出機(jī)而言，其撤出模具型腔的有效厚度若小于8mm，則擠出斷面的尺寸穩(wěn)定性比較差，膠體表面也不平滑。在生產(chǎn)過(guò)程中，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)整性波動(dòng)或喂料斷面尺寸變化都會(huì)使擠出模具型腔內(nèi)的壓力產(chǎn)生波動(dòng)性變化。模具型腔的有效厚度過(guò)小會(huì)使這種壓力波動(dòng)效應(yīng)的影響不足以被克服，膠料通過(guò)型腔表面產(chǎn)生的擠壓和摩擦變形表現(xiàn)到擠出制品的斷面形狀和尺寸上，形成“波浪擠出”效應(yīng)；同時(shí)，型腔的有效厚度過(guò)小會(huì)造成擠出力過(guò)小，使擠出制品的密度下降，造成表面不光滑、有毛刺，保形性差，如圖1所示。另一方面，擠出模具型腔的有效厚度過(guò)大也會(huì)影響與擠出機(jī)頭的正常裝配，并使模具修型困難，使調(diào)試周期過(guò)長(zhǎng)。因此，對(duì)于一般的中型擠出機(jī)，其單體橡膠擠出模具的有效型腔厚度可取10～15cm。

圖1  擠出模具型腔設(shè)計(jì)示意

1-膠料；2-擠出模具；3-內(nèi)套

(2)模具修型

要使擠出橡膠制品的形狀和尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對(duì)其擠出模具進(jìn)行正確的修型是完成設(shè)計(jì)意圖的重要一環(huán)。模具的修型位置是完成設(shè)計(jì)意圖的重要一環(huán)。模具的修型位置和去除量的大小是依據(jù)擠出規(guī)格、膠料各類和硬度以制品斷面形狀的特點(diǎn)而綜合確定的。首先對(duì)一些可預(yù)見的主要問(wèn)題進(jìn)行初步修型。修型量不易過(guò)大，應(yīng)留有校正的余地。隨后經(jīng)過(guò)試型證實(shí)修型量是否適宜。經(jīng)過(guò)校正修型和拋光型面得到滿意的擠出模具。一般較簡(jiǎn)單的擠出模具只進(jìn)行1～2次修型即可完成定型工作，而比較復(fù)雜的模具則需要3～4次修型才能達(dá)到使用要求。另外，如果模具修型人員的技術(shù)好、經(jīng)驗(yàn)豐富，可以大大縮短修型周期，節(jié)省試型所需的原料、人力和設(shè)備臺(tái)時(shí)，降低設(shè)計(jì)成本。模具修型要注意下述問(wèn)題。

①對(duì)于簡(jiǎn)單擠出模具型面，只要對(duì)尖角部分進(jìn)行倒角修型，使擠出制品在尖角處不形成裂口即可，如圖2所示。

②對(duì)于擠出斷面中型腔間隙寬窄相差懸殊的擠出模具，其型腔中間隙較窄部位倒角比較寬部位要大，經(jīng)過(guò)試型確定倒角，直至經(jīng)試型確認(rèn)擠出制品在該處的尺寸與相對(duì)應(yīng)的型腔尺寸一致(未受到非正常拉伸)，并且擠出型膠邊緣無(wú)裂紋，如圖3所示。

圖2  簡(jiǎn)單擠出模具倒角修型示意

圖3  復(fù)雜擠出模具倒角修型示意

1-     擠出模具；2-深倒角處；3-淺倒角處。

α>β,a>b

③對(duì)于擠出斷面比較復(fù)雜的模具修型要綜合考慮，當(dāng)確認(rèn)僅靠對(duì)較窄型腔間隙處加大倒角無(wú)法平衡型面處的擠出速度和膨脹率時(shí)，可以在相對(duì)型腔間隙處的入膠流動(dòng)方向上設(shè)置阻膠臺(tái)階，以降低該處的入膠速度和膠量，從而使擠出斷面各處速度趨于平衡。阻膠臺(tái)階的尺寸和距型腔邊緣的位置要根據(jù)具體試型情況來(lái)確定，如圖4所示。

④修型倒角傾角一般為5～15。，特別處也可以更大或更小。一般情況下，型腔間隙較寬時(shí)，取較小傾角，倒角深度也可小些；反之則取較大傾角和深度。另外，還要注意修型倒角是否會(huì)影響相鄰型腔的完整性，是否會(huì)相互干涉。如果不相互影響，則其倒角可以大一此；反之則小一些。因倒角度受限制而未完全達(dá)到修型效果時(shí)，可適當(dāng)加大深度來(lái)補(bǔ)償，也可以達(dá)到同樣的修型效果。

圖4  擠出模具阻膠臺(tái)階設(shè)計(jì)示意

1-阻膠臺(tái)階；2-擠出模具。v1=v2