船舶用水潤滑橡膠軸承模具及工裝設(shè)計設(shè)計說明

1、2006屆畢業(yè)設(shè)計說明書株洲工學院畢業(yè)設(shè)計說明書船舶用水潤滑橡膠軸承模具及工裝設(shè)計1畢業(yè)設(shè)計說明書目錄摘要21緒論41.1 水潤滑軸承的發(fā)展現(xiàn)狀 51.2 水潤滑軸承材料61.3 水潤滑橡膠軸承71.3.1 工作原理與特點71.3.2 發(fā)展及存在問題 81. 3.3潤滑機理研究簡介81.4 水潤滑橡膠軸承研究展望 91.5 水潤滑橡膠軸承的設(shè)計原則 91.5.1 橡膠層白厚度91.5.2 軸承的設(shè)計比壓91.5.3 軸承的線速度101.5.4 潤滑水量及供水壓力 101.5.5 軸承間隙102橡膠軸承模具和工裝設(shè)計 112.1軸套的離心鑄造122. 1.1軸套的材料122. 1.2軸套的成型設(shè)

2、計123. 1.3銅套的內(nèi)外表面處理 142.2 橡膠模具設(shè)計 142. 2.1水潤滑橡膠軸承卞莫具設(shè)計原則 143. 2.2對制品零件的工藝分析 144. 2.3模具結(jié)構(gòu)的確定 155. 2.4收縮率白向確定186. 2.5型腔尺寸的計算 197. 2.6模具外形尺寸的確定 208. 2.7壓鑄料腔的設(shè)計 209. 2.8澆注系統(tǒng)的設(shè)計2210. 2.9中模的設(shè)計 2311. 2.10上模的設(shè)計2312. 2.11下模的設(shè)計2313. 2.12模芯的設(shè)計2314. 2.13模具材料的選用 2415. 2.14模具精度252.3 精加工夾具的設(shè)計 262. 3.1設(shè)計原則262. 3.2工作原

3、理262. 3.3夾具心軸的設(shè)計 262. 3.4球面墊圈，錐面墊圈及螺母的設(shè)計 352. 3.5脹套的設(shè)計 35362. 3.6彈簧的設(shè)計列舉了水潤滑軸承用的金屬、塑料、陶瓷、橡膠材料的特點，隨著水潤滑軸承的發(fā)展，在很多情況下，塑料、陶瓷、橡膠材料可用來替代金屬軸承。軸承的高速 化，重載化和低成本化對軸承的材料和潤滑提出了更高的要求。對當前水潤滑橡膠 軸承的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題進行了深入剖析，并針對存在的問題進行了一些理論 分析。對水潤滑橡膠軸承及其潤滑機理和工作特點進行了簡單介紹，提出了水潤滑橡 膠軸承的設(shè)計原則及在設(shè)計中需注意的重要技術(shù)問題。提供了水潤滑橡膠軸承的一 些設(shè)計理論和設(shè)計公式

4、。對水潤滑橡膠軸承的工作特性和成型工藝進行分析，并進 行了該產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及精加工夾具設(shè)計。壓鑄模具采用軸分式模腔等結(jié)構(gòu)， 使模具結(jié)構(gòu)簡單合理；夾具采用心軸脹套式，使精加工方便，解決生產(chǎn)中的難題， 取得良好的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞 水潤滑橡膠軸承；模具；心軸11ABSTRACTSome characters of the water lubricated bearings with different materials such as metal, plastics, pottery and rubber were introduced, with the development of the

5、 water lubricated bearings, they can be used instead of metal bearings in many situations. With the development of the bearings which is aiming at high speed, heavy load and low cost , strict requirement was presented for bearing materials and lubrication, the developing status and the existed probl

6、ems of the present water lubricated rubber bearings was analyzed completely in the paper. Some numerical calculations and theoretical analysis were made for solving those problems. The lubricating mechanism and characteristics of the rubber bearings were introduced in the paper. On the basis of many

7、 native and foreign literatures in water lubricated rubber bearings, the designing standards and some key technical questions were discussedin the paper. Some theory analysis and formulae for design were presented.Analyzed the working behavior ,the structure characteristic , the moulding process of

8、the water lubricated bearing, and the mould structure and the fixture of finishing cut have been also designed. This die-casting mould consists of theaxis-separatedcavity and the mosaic core and so on, which make the mould structure simple and reasonable.The fixture adopts the structure of arbor wit

9、h swelling housing, which makes the cutting convenient. It solves the difficult problems in the production and receives good economic benefits.Key words water-lubricated rubber bearings; mould; arbor1緒論軸承是機器中廣泛使用的支承零件，在軸承中應用范圍最廣的就是種類繁多的滑 動軸承。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計1,目前世界上約有1/3的能源消耗在不同形式的摩擦 上，其中滑動軸承的消耗約占l/10。因此現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機

10、械要求軸承要有良好的承載能 力、高可靠性及長壽命。對于使用水或海水之類低粘度液體潤滑也要求有很高的承 載能力和耐磨性。解決這一問題有兩種途徑：一是提供外界高壓液體源，也就是采 用流體靜壓軸承；二是利用流體動壓軸承。采用流體動壓潤滑的摩擦副，絕大多數(shù) 是利用高粘度液體的收斂楔。工程實踐迫切需要開發(fā)以低粘度液體為潤滑液的高負 荷軸承，例如在冶金、礦山、水力等工作條件較惡劣的行業(yè)中應用的機械設(shè)備，往 往需要用輸送液體（特別是水、海水等低粘度液體）來進行潤滑。這比使用油潤滑具 有獨特的優(yōu)越性。它不需要特殊的軸承室，以及防止輸送液與油混合的密封裝置， 甚至不需要在強制潤滑條件下的潤滑供給裝置等，因此大大

11、簡化了潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。近幾年來，由于人們逐漸認識到保護環(huán)境、節(jié)省能源對人類的可持續(xù)發(fā)展的重大 意義，開發(fā)新型的節(jié)能無污染產(chǎn)品的呼聲越來越高。水潤滑軸承在這方面有巨大的發(fā) 展?jié)摿?。水潤滑軸承以水為潤滑和工作介質(zhì)，減少了以油為潤滑介質(zhì)的傳統(tǒng)軸承對環(huán)境的污染，可以節(jié)約大量的油料；源且水具有無污染、來源廣泛、安全性和難燃性等 優(yōu)點，在很多場合都可以用它來代替油，是一種有著廣闊發(fā)展前景的潤滑介質(zhì)，水潤 滑軸承也因此成為世界各國關(guān)注的對象。根據(jù)我國船檢部門調(diào)查報告：使用油潤滑尾軸軸承的中型船只，每年平均從尾軸軸承泄漏3 2 t潤滑油，在長江中航行的大小船只 有數(shù)萬條，泄漏潤滑油將會多得驚人。如此觸目驚心的

12、數(shù)據(jù)，幾年后，僅潤滑油泄漏就 會造成嚴重的水資源污染。通過水潤滑軸承的系統(tǒng)研究，優(yōu)化軸承系統(tǒng)潤滑結(jié)構(gòu)，從而提高潤滑性能和承載能力，大幅度的減少或降低摩擦副的摩擦、磨損、振動、噪聲、 無功能耗等關(guān)鍵問題，為我國船舶工業(yè)、水輪機、水泵等工業(yè)的技術(shù)改造和更新?lián)Q代 創(chuàng)造必要的配套裝備條件。1.1 水潤滑軸承的發(fā)展現(xiàn)狀從1886年英國水力學家雷諾（Reynolds）推導出著名的流體動力潤滑方程 （即雷諾方程），提出流體動力潤滑理論至今，人們對摩擦、磨損與潤滑的研究與發(fā) 展日益豐富，潤滑理論也日趨完善，但人們對水潤滑軸承特別是橡膠軸承的研究和 應用，卻是以Mui jderman的低粘度流體動壓軸承理論為基

13、礎(chǔ)發(fā)展起來的。從40年代末期開始，蘇聯(lián)一直對采用水作為潤滑液的流體靜力軸承和流體 動力軸承的特性和材料進行深入的研究。英國、德國和日本以及其他許多國家在50、60年代也在水潤滑軸承的研究方面做了大量的工作。英國的海沃德泰勒公司在無填料泵結(jié)構(gòu)中采用了水潤滑滑 動軸承，其軸材料為馬氏體不銹鋼或在碳鋼表面鍍銘。而軸瓦材料為石棉填充酚酊 樹脂，使用效果較好。德國的維克斯 （Vickers）和米契爾（Michell）公司則在深井泵 中和潛水泵中采用水潤滑橡膠軸承，即以橡膠材料作軸瓦。加拿大的湯姆遜一戈爾 登有限公司在船舶尾軸的支承中采用了水潤滑系統(tǒng)，在不銹鋼軸承上復合一層聚合 材料作軸瓦。日本在離心泵和

14、船用離心泵中廣泛采用了水潤滑軸承；在大型內(nèi)燃機 油輪用輔鍋爐給水泵中，采用了自給式的水潤滑軸承，軸瓦材料為滲碳合金。東芝 公司還在汽輪發(fā)電機和水輪發(fā)電機上開發(fā)了泵用水潤滑軸承等。中國從50年代中期開始在船用離心泵和軸流泵中采用水潤滑軸承，60年代初期開始進行這方面的理論探索和試驗研究工作。例如二機部第一設(shè)計院設(shè)計的核 泵水潤滑軸承；江都三站大型立式軸流泵上采用的酚酊塑料水潤滑軸承；潛水電泵 上采用的水潤滑塑料推力軸承等。在 70、80、90年代這方面的報導較少，特別是以 橡膠為軸瓦材料的水潤滑軸承。目前，國內(nèi)應用的水潤滑軸承相對仍較少。例如在 泵上應用的水潤滑橡膠軸承大多是從德國引進技術(shù)，通過

15、模型試驗，對比和評價試 驗等總結(jié)出經(jīng)驗參數(shù)而加工制造的。國內(nèi)生產(chǎn)廠家也很少，其中沈陽滑動軸承研究 所與西安交通大學潤滑理論及軸承研究所組成的聯(lián)合體在這方面做過一些有益的探 索。1.2 水潤滑軸承材料在軸承減摩材料方面，現(xiàn)在人們常用的軸承襯里材料主要有以下幾種：1）白合金（又稱巴氏合金）：包括錫基和鉛基白合金等。2）銅基合金：包括鉛銅合金，鉛青 銅、錫青銅、磷青銅、鋁青銅等。3）鋁基合金：包括鋁錫合金、鋁硅合金等。4）鋅基合金：包括鎘基合金、鑄鐵、銀等。 5）橡膠、石墨、木材、寶石、陶瓷等。 6）工 程塑料：尼龍、酚酊樹脂、環(huán)氧樹脂和聚四氟已?。‵FFE）以及它們的混合物等。7）粉末燒結(jié)軸承材料

16、：銅基、鐵基合金等。8）薄箔等。由于水是一種低粘度液體，在50c時水的絕對粘度約為透平油粘度的1 /65。 而潤滑液膜的承載能力與粘度成正比，與膜厚的平方成反比；因此在其他條件都相 同的情況下，為獲得相等的承載能力，則水膜的厚度僅為油膜厚度的1/8。這表明水潤滑軸承承載能力比較低，而且很有可能在非流體摩擦工況下工作，容易產(chǎn)生軸 瓦和軸頸配用材料間的相互接觸；因此，水潤滑軸承材料的性能是決定其工作性能 和使用壽命的一個主要因素。在以上八類軸承襯里材料中，國內(nèi)曾經(jīng)被用來或目前仍然被用來制作水潤滑 軸承的材料有鐵梨木、夾布膠木、橡膠、塑料、陶瓷、石墨制品、金屬、合金以及 金屬塑料等幾種。而最適合用水

17、潤滑的當屬以上幾種非金屬軸承材料，而且它們應 用也最為廣泛，在此介紹幾種常用的水潤滑軸承材料以作比較，見表 1。表I A神簟冏水滴滑輸承材料性能比較州格加工川超仲鵬第將"觸疝就工It比“*中菱tt4超酎用惋住工_ it.h敏修1毗靠斛卿If檢局中(1*增敏也,慧TT2島離 _ _4UM典置理*從表中可以看出，采用不含固體顆粒的清潔冷水潤滑時，塑料軸承和陶瓷軸承 都具有良好的運轉(zhuǎn)性能和高的承載能力。尤其是最近才研制出的精細陶瓷和金屬塑 料，它們的性能和使用參數(shù)反映了當今水潤滑軸承的水平以及發(fā)展方向。但是塑料軸承的熱膨脹和吸水性導致軸承間隙的變化，陶瓷的高脆性和低的 抗沖擊性能，以及它們

18、對水中固體顆粒的高度敏感，限制了它們的應用。而橡膠軸承則克服了以上主要缺點，對泥沙不敏感，緩沖抑振等優(yōu)點使得在 工作條件越惡劣的地方越能顯示出水潤滑橡膠軸承的優(yōu)越性。因此水潤滑橡膠軸承 在國內(nèi)部分行業(yè)中特別是船用泵、泥漿泵、污水泵等行業(yè)中具有廣闊的應用前景。1.3 水潤滑橡膠軸承1.3.1 工作原理與特點橡膠用于水輪機、水泵、船舶螺旋漿軸和渦輪鉆機等軸承的軸瓦襯里，它們在 大量的水潤滑下工作。帶橡膠軸瓦的軸承能夠經(jīng)受漂浮在水中的固體粒子的磨耗作 用。如果這些粒子落入金屬軸和橡膠軸承之間，則軸將其壓入彈性橡膠軸承材料中， 而后順著其旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑵錆L推到最近的水槽內(nèi)，并被水沖走。圖 1所示是筆者所實

19、 驗研究的一種八縱向溝水潤滑橡膠軸承常見結(jié)構(gòu)。圖人甄向溝搐履椎的輔承喏閾軍電恬由于金屬軸不是讓固體粒子跟著自己移動，而是包容性地滾推它們，因此其磨 損不大。同時軸頸具有很光滑的表面，這有助于減少橡膠軸承的磨損。由于橡膠的 彈性，這樣的軸承對軸的偏斜和振動不敏感，可以在臟水中工作，但不允許在斷水 的情況下工作，因為一旦出現(xiàn)干摩擦軸將被卡住，橡膠軸承將被燒毀。綜上所述，水潤滑橡膠軸承具有以下優(yōu)點：(1)摩擦系數(shù)小。資料表明，橡膠軸承在水潤滑的條件下具有很小的摩擦 系數(shù)，與加工良好的金屬軸承在油中的摩擦系數(shù)相近 (約0. 005 O. 01),見表2表？用水褥青的各類軸承攫系數(shù)比較膿女靖梅睢ft亳力

20、厚耀系眩生屬懵4軸卓1周則軸；0.140.G2D工船0 250用*個鞏向內(nèi)的柳膠滿功制承。130.0502.460.050他疑的鼻腔懵動輔質(zhì)(酊惘軸)10.550 03K篝.我0.012無傳BI能拶的漳雅泰動旗酎3.87aosflo43.on0.0148邙10 <-見口灣的柳鴕肉©規(guī)瓶2.410 O2V4 W0.0I5B(2)耐磨，耐用。由于材料的良好配對使摩擦功耗很小，因而軸頸表面磨損很 小。特制的表層橡膠材料柔軟而富有彈性，具有良好的包容性，使嵌入雜質(zhì)通過軸 頸的回轉(zhuǎn)導入通水溝槽內(nèi)被潤滑水沖走。因此保證了橡膠軸承表面摩擦很小，使得 軸承的壽命較長。(3)緩沖、抑振、低噪音。

21、這是其它水潤滑軸承所無可比擬的優(yōu)點。橡膠 材料彈性較好，內(nèi)阻尼較大，能夠有效地防止或減緩振動、噪音和沖擊。另外，橡 膠的變形還可起到緩和軸的應力的作用，并有自動調(diào)位的能力。(4)對安裝和沖擊不敏感，成本低，重量輕，可進行機械加工；運轉(zhuǎn)費用 低，可以簡化機器的結(jié)構(gòu)等。缺點是導熱性差，不耐油、起動力矩大。但總體來看，水潤滑橡膠軸承仍是 水下最適宜的軸承之一，它不僅節(jié)省了貴重有色金屬和潤滑材料，而且省去了復雜 的潤滑劑供給系統(tǒng)，簡化了機器結(jié)構(gòu)，提高了運轉(zhuǎn)的可靠性。因而具有廣闊的應用 前景。1.3.2 發(fā)展及存在問題可以說，水潤滑橡膠軸承發(fā)展過程的每一步，都是與水潤滑軸承的發(fā)展分不開 的。即40年代末

22、期出現(xiàn)，50、60年代做了較多工作，70、80、90年代研究較少。 雖然國內(nèi)某些聯(lián)合體在水潤滑橡膠軸承方面有一些成熟的經(jīng)驗，開發(fā)出了一些新產(chǎn) 品并取得了一定的成果。但與國外相比，差距還較大，仍然存在許多需要解決的問 題：(1)雖然水潤滑橡膠軸承在制造生產(chǎn)方面的經(jīng)驗已較多，但是現(xiàn)在國內(nèi)水潤滑橡膠軸承的設(shè)計制造還只是停留在經(jīng)驗階段， 而且很多經(jīng)驗數(shù)據(jù)仍沿用國外 50、 60年代的數(shù)據(jù)，很多已不適用于國內(nèi)目前的水潤滑橡膠軸承材料及應用現(xiàn)狀。(2)在理論上國內(nèi)還沒有出現(xiàn)過水潤滑橡膠軸承的系統(tǒng)報導，在國外研究 得也很不深入，特別對水潤滑橡膠軸承的潤滑機理，能否形成流體動力潤滑，如果 能形成，那末形成流體

23、動力潤滑的軸承、速度及載荷條件等均沒有明確的研究。1.3.3 潤滑機理研究簡介研究表明，對縱向溝普通水潤滑橡膠軸承，低速時潤滑方式主要為邊界潤滑， 高速輕載時主要為流體動力潤滑。高速重載時存在部分彈流效應。水潤滑狀態(tài)下， 摩擦系數(shù)最低值為0. 0050. 01。速度，載荷對普通橡膠滑動軸承的摩擦系數(shù)影 響在低速區(qū)和輕載區(qū)較明顯，摩擦系數(shù)隨速度增高而減小，隨載荷增加而增大；在 高速區(qū)和重載區(qū)較穩(wěn)定，隨速度、載荷的增加而減小。軸承間隙對摩擦系數(shù)也有 較大影響，存在最佳間隙值，此時的摩擦系數(shù)最小。對直徑為小6070mm的軸，最佳間隙范圍為0. 120. 14mm溫度對普通水潤滑橡膠軸承摩擦系數(shù)的影響

24、較敏 感，摩擦系數(shù)隨溫度升高而增大。為保證軸承正常工作，必須有充足的水潤滑，且 軸承內(nèi)部溫升不允許超過 70Co盡管如此，一系列的研究結(jié)果仍表明，以水潤滑的 滑動軸承將會使摩擦功率損失和潤滑液膜的最高溫度大為降低。通過實測得出，水 潤滑軸承中的功率損失約為油潤滑軸承的 1 /6,而潤滑膜中的最高溫度只是油潤滑 軸承中的1/2左右。1.4 水潤滑橡膠軸承研究展望從水潤滑橡膠軸承的研究及發(fā)展看出，水潤滑橡膠軸承作為一個年輕的課題， 仍存在大量問題需要研究；它的深入研究，在理論上方面，對進一步完善滑動軸承 的邊界潤滑和流體潤滑理論，填補非金屬材料在軸承工業(yè)上的系統(tǒng)理論，擴大該軸 承及材料在其它行業(yè)的

25、應用范圍，具有普遍而重要的意義。在應用上方面，它將改 變目前我國乃至世界漫長海岸線上數(shù)量繁多的船用機械長期采用鐵梨木和夾布膠木 作為滑動軸承材料的歷史，改變某些在惡劣環(huán)境中工作的機械的結(jié)構(gòu)，如泵、風機 等，使機械的結(jié)構(gòu)在設(shè)計、制造、安裝、維修上趨于簡單化，并能提高使用壽命和 生產(chǎn)效率，節(jié)約貴重有色金屬材料，其經(jīng)濟效益和社會效益將是十分可觀的。相信 在不久的將來，水潤滑橡膠軸承的研究與應用會得到長足的發(fā)展。1.5 水潤滑橡膠軸承的設(shè)計原則1.5.1 橡膠層的厚度橡膠軸瓦的厚度是橡膠軸承設(shè)計中的重要參數(shù)，取決于軸徑、軸的平衡度、軸的 轉(zhuǎn)動頻率和溝槽的斷面以及載荷等。但在實際中橡膠層的最小厚度主要考

26、慮軸承正 常工作時，懸浮于水中的砂粒尺寸，其次還考慮結(jié)構(gòu)尺寸，包括為了滿足橡膠軸承表 面和旋轉(zhuǎn)軸頸表面之間建立流體動壓潤滑所要求的最小楔形角,也就是說要限制軸頸陷入橡膠材料的程度，因此也與載荷有關(guān)。一般橡膠層以薄為好。理論上橡膠層最 小厚度為1.52.5 m m ,但由于制造工藝困難，建議橡膠層最小厚度為6mm。另外， 橡膠軸瓦與金屬軸套間要有良好的粘附強度。橡膠與黃銅的粘合是最安全可靠的，操 作也簡單，因此應優(yōu)先采用黃銅軸套。鋼制軸套有時需要在鋼套內(nèi)表面進行特殊加工 以保證橡膠與金屬之間的粘附強度不低于 4 5MP a01.5.2 軸承的設(shè)計比壓由于橡膠是高彈性體，比壓太大會引起工作面變形過

27、大而承載能力下降，所以橡 膠軸承的設(shè)計比壓通常按下式計算p =Wd X L （N/ mm2）式中：W一軸承載荷（N）; d 一軸頸直徑（mm）; L 一軸承長度（mm）。允許的設(shè)計比壓不超過 0.4 M P a ,并建 議采用0.10.15MP a最合適。根據(jù)國外經(jīng)驗，軸承的長徑比通常要求L / d<4。因 為增加軸承長度，并不意味著承載能力成比例增大。相反，不僅帶來安裝上的困難，還 可能使軸承散熱差，工作狀況惡化。因此，因軸承比壓過大而加長軸承是不可取的。為了潤滑和冷卻，橡膠軸承都應有流水槽，流水槽的形狀有凹面型、凸面型和平面型 三種。試驗表明，平面型更優(yōu)于凹面型或凸面型，結(jié)構(gòu)也較為理

28、想，它具有以下優(yōu)點： 良好的啟動性和低速運轉(zhuǎn)性能；在常規(guī)軸承工作壓力和速度范圍內(nèi)，平面型軸承 摩擦系數(shù)最低；平面型橡膠軸承更容易建立彈性流體動力潤滑狀態(tài)。按流水槽與軸 中心線的關(guān)系水潤滑橡膠軸承可分為軸向槽型、螺旋槽型和環(huán)型槽三種。因環(huán)型槽式排異物能力差所以應用較少，螺旋槽型的表面精加工相對較困難，所以目前應用最 廣泛的主要是軸向槽式。一般軸向水槽數(shù)應不少于 8。1.5.3 軸承的線速度對水潤滑橡膠軸承來說，線速度越高，摩擦系數(shù)越小。但當線速度達到一定值后， 摩擦系數(shù)會逐漸穩(wěn)定，但溫度會上升，所以線速度并非越大越好。而線速度太小時，會 引起摩擦系數(shù)過大，軸承的功耗過大。通常橡膠軸承的線速度在5

29、20m/ s之間時，摩擦系數(shù)和溫升是比較理想的。另外,線速度對水潤滑橡膠軸承的承載能力也有一定 的影響。實驗研究表明，在低速范圍內(nèi)，軸承的最大承載能力與線速度幾乎成線性比 例關(guān)系。但當速度達到一定值后，再提高線速度對承載能力不會再有明顯的影響。1.5.4 潤滑水量及供水壓力橡膠軸承必須要保證在工作時有充足的供水。對于直徑小于 小400m m的軸系供 水量可按如下經(jīng)驗公式確定。Q =(0.30.35) d ( L/ m 1 n )式中，d為軸頸直徑 (mm)。對于工作線速度較高的橡膠軸承,對供水壓力沒有特別要求,只要潤滑水量 充足就可以滿足潤滑要求。1.5.5 軸承間隙為了保證軸能夠輕快的旋轉(zhuǎn)，

30、軸承內(nèi)孔和軸外徑之間的間隙應選取合理值。數(shù)值 計算發(fā)現(xiàn)，橡膠軸承的承載能力在其他條件不變的情況下隨軸承間隙的增大而減小，隨間隙的變小而增大。但并不是說軸承的間隙可以無限增大或減小，超過一定值就會 破壞流體動力潤滑狀態(tài)而使承載能力大幅度下降。根據(jù)實驗，軸承間隙受軸直徑、橡膠層厚度和硬度的影響。橡膠層越厚、硬度越軟，軸直徑越大則軸承間隙相應越大； 而軸承橡膠層越薄、硬度越高，軸直徑越小則軸承間隙相應就要小些。例如對直徑為 小65mm的軸，表面光潔度R a 0.8,橡膠軸承表面光潔度R a 1 6,邵氏硬度75,橡膠 層厚度22mm，經(jīng)實驗表明最佳軸承間隙值為 0.120.14 mm。畢業(yè)設(shè)計說明書

31、2橡膠軸承模具和工裝設(shè)計ii畢業(yè)設(shè)計說明書2.1 軸套的離心鑄造2.1.1 軸套的材料依照水潤滑橡膠軸承的設(shè)計原則，橡膠軸瓦與金屬軸套間要有良好的粘附強度。 橡膠與黃銅的粘合是最安全可靠的，操作也簡單，因此應優(yōu)先采用黃銅軸套。黃銅HSn62-1在海水中有較高的耐腐蝕性，有良好的機械性能，切削加工好，但只適于液壓加工，易焊接和釬焊，但有腐蝕破裂傾向。主要用于海水接觸的船舶零件中。事 實上也可以采用ZHFe59-1-1,其鑄造流動性好，具有較高的強度和韌性，減磨性能 良好，在大氣，還水中耐蝕性高，凄然學加工尚可，但線收縮率極大。鋼制軸套有 時需要在鋼套內(nèi)表面進行特殊加工，以保證橡膠與金屬之間的粘附

32、強度不低于4 5 MP a 。2.1.2 軸套的成型設(shè)計水潤滑橡膠軸承中，軸套要求質(zhì)密均勻，無縮孔，縮松，氣孔，夾渣等缺陷，故 設(shè)計采用離心鑄造法。(1)離心鑄造及其特點離心鑄造法是指將液體金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)(250-1500r/min )的鑄型中，在離心 力的作用下成型，以獲得鑄件的工藝方法。為實現(xiàn)上述工藝過程，必須采用離心鑄 造機創(chuàng)造使鑄型旋轉(zhuǎn)的條件。根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸在空間位置的不同，常用的有立式離 心鑄造機和臥式離心鑄造機兩種類型。 臥式離心鑄造機的鑄型是繞水平軸旋轉(zhuǎn)的 (如 圖1),它主要用來生產(chǎn)長度大于直徑的套類和管類零件。該設(shè)計采用臥式離心鑄造機，鑄件圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)，可以獲得均勻的壁厚

33、。離心 鑄造時，液體金屬在離心力的作用下，有向鑄型壁帖附的傾向，而熔渣和氣泡則向 鑄件內(nèi)表面集中，因而鑄件的晶粒較細密，無縮孔，無氣孔，無夾渣等缺陷的存在， 正適合軸承的設(shè)計要求。由于離心鑄造時，液體金屬是在旋轉(zhuǎn)的情況下充填鑄型并進行凝固的，因而離心鑄造有下述的特點：液體金屬能在鑄型中形成中空的圓柱形自由表面，這樣便可不用型芯就能鑄出中空的鑄件，大大簡化了套筒，管類鑄件的生產(chǎn)過程；由于旋轉(zhuǎn)時液體金屬所產(chǎn)生的離心力作用，離心鑄造工藝可提高金屬充填鑄 型的能力，因此一些流動性較差的合金可薄壁鑄件都可以用離心鑄造法生產(chǎn)；由于離心的作用，改善了補縮條件，氣體和非金屬夾雜也易于自液體金屬中 排出，因此離

34、心鑄件的組織較致密，縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷較少；（4消除或大大節(jié)省澆注系統(tǒng)和冒口方面的金屬消耗；（5鑄件易產(chǎn)生偏析，鑄件內(nèi)表面粗糙，內(nèi)表面尺寸不易控制。幾乎一切鑄造合金都可以用于離心鑄造生產(chǎn)，離心鑄造的最小內(nèi)徑可達8mm最大直徑可達3m,鑄件的最大長度可達8m,離心逐漸的重量范圍為幾牛至幾萬牛（零 點幾公斤至十多噸）。（2）離心鑄造工藝（1離心鑄型轉(zhuǎn)速的選擇選擇離心鑄型的轉(zhuǎn)速時，主要考慮兩個問題：（1）離心鑄型的轉(zhuǎn)速起碼應該保證 液體金屬（銅液）在進入鑄型后立刻能形成圓筒； （2）充分利用離心力的作用，保 證得到良好的鑄件內(nèi)部質(zhì)量，避免鑄件內(nèi)產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔可夾渣。采用砂型離心鑄造時

35、，也要注意不要忽視液體金屬對型壁的太大的離心壓力而引 起鑄件粘砂和脹砂等缺陷。離心鑄造用鑄型離心鑄造時使用的鑄型有兩大類，即金屬型和非金屬型。非金屬型可分為砂型、 殼型、熔模殼型等。由于金屬型在大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)時具有一系列的優(yōu)點，所以 在離心鑄造時廣泛地采用金屬型。因此該銅套的鑄造采用金屬型。臥式懸臂離心鑄造機上的金屬型按其主體的結(jié)構(gòu)特點可以分為單層金屬型和雙 層金屬型兩種。在單層金屬型中，型壁由一曾組成，單層金屬型結(jié)構(gòu)簡單，操作方 便，但它損壞后需要制作新的鑄型才能開始生產(chǎn)，在此鑄型中只能澆注單一外徑尺 寸的鑄件。而在雙層金屬型中，型壁由雙層組成，鑄件在內(nèi)型表面形成。雙層金屬 型結(jié)構(gòu)雖然復

36、雜，但只要改變內(nèi)型的工作表面尺寸就可澆注多種外徑尺寸的離心鑄 件。長期工作后，只需要更換結(jié)構(gòu)較簡單繁榮內(nèi)型就可把舊鑄型當作新的鑄型使用。 因此采用銅套的鑄造采用雙層金屬型涂料金屬型離心鑄造時,需要在金屬型的工作表面噴刷涂料。離心鑄造金屬型涂料的 要求與一般金屬型鑄造時相同。為防止鑄件與金屬型粘合和鑄鐵件產(chǎn)生白口，在離 心金屬型上的涂料曾有時較厚。離心鑄造用涂料大多用水作載體。有時也用固體涂 料，如石墨粉，以使鑄件能較易地從鑄型中取出。噴刷涂料時應注意金屬型的溫度。 在生產(chǎn)大型鑄件時，如果鑄型本身的熱量不足以把涂料烘干，可以把鑄型放在加熱 爐中加熱，并保持鑄型的工作溫度，等待澆注。生產(chǎn)小型鑄件時

37、，尤其是采用懸臂 離心機鑄造機生產(chǎn)時，希望盡可能用鑄型本身的熱量烘干涂料，等待澆注。此銅套 屬小型鑄件，因此可利用鑄型本身的熱量烘干涂料。離心鑄造時，澆注工藝有其本身的特點，首先由于鑄件的內(nèi)表面是自由表面， 而 鑄件厚度的控制全由所澆注液體金屬的數(shù)量決定，故離心鑄造澆注時，對所澆注金 屬的定量要求較高。此外由于澆注是在鑄型旋轉(zhuǎn)的情況下進行的，為了盡可能地消 除金屬飛濺的現(xiàn)象，要很好控制金屬進入鑄型時的方向。液體金屬的定量有重量法， 容積法和定自由表面高度(液體金屬厚度)法等。容積法用一定體積的澆包控制所 澆注液體金屬的數(shù)量，此法較簡便，但受金屬溫度、熔渣等影響，定量不太準確， 在生產(chǎn)中用的較多

38、。2.1.3 銅套的內(nèi)外表面處理為了便于在黃銅軸套內(nèi)表面硫化一層橡膠軸瓦，在黃銅入模前，需要對黃銅進 行機械處理和理化處理，即對銅套的內(nèi)表面進行噴砂處理。澆注橡膠以前，須進行 壓力為98.07Kpa的水壓實驗以檢驗產(chǎn)品，應無氣孔夾砂及損傷等缺陷。外表面應平 滑、無裂痕。2.2 橡膠模具設(shè)計2.3 2.1水潤滑橡膠軸承模具設(shè)計原則橡膠模具是生產(chǎn)橡膠制品硫化的主要設(shè)備之一，模具設(shè)計的依據(jù)是制品的形狀， 特性和適用要求。根據(jù)同有橡膠制品可設(shè)計幾種不同結(jié)構(gòu)的模具，模具結(jié)構(gòu)直接關(guān) 系到制品質(zhì)量，生產(chǎn)效率和使用壽命，因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計研究是相當重要的。為了保證橡膠壓制品有正確的幾何形狀和一定的尺寸精度，模具

39、的結(jié)構(gòu)設(shè)計應遵 循幾項主要原則：(1)掌握和了解橡膠制品的所用材料的硬度、收縮率以及使用要求。(2)模具結(jié)構(gòu)合理，定位可靠，操作方便，易于清洗和制品修邊。(3)模具腔數(shù)應適當，易于機械加工和模具使用并兼顧生產(chǎn)效率。(4)模具應有足夠的強度和剛度，力求外形小，質(zhì)量輕。(5)模具模腔使用時便于裝料、排氣、逃余料；硫化時，膠料應有足夠的壓力。(6)模具設(shè)計應符合系列化、標準化、力求通用化。2. 2.2對制品零件的工藝分析該制品零件是水潤滑橡膠軸承尺寸與結(jié)構(gòu)如圖2.1所示:-K1J93口 圖2.1水潤滑橡膠結(jié)構(gòu)圖該水潤滑橡膠軸承的技術(shù)指標和生產(chǎn)情況如下：轉(zhuǎn)速：n=740rad/min；線載荷為：2.1

40、xi05Pa；2水的黏度：n=1.005X 10-3 N - S/m ;接觸介質(zhì)：水生產(chǎn)批量：小批量軸瓦材料的選用：水潤滑軸承的工作條件決定做軸瓦的橡膠必須摩擦系數(shù)小， 耐磨性好等，因而采用丁月青橡膠(NBR。丁月青橡膠的耐熱性能比天然橡膠和丁苯橡 膠好，可以在120。的條件下連續(xù)使用。止匕外，丁月青橡膠還具有良好的耐磨性能、耐 老化性能和氣密性能。丁月青橡膠流動性好，較易充滿型腔，模壓工藝性一般，收縮 率范圍為1.1-2.3% ,常取值1.8%。2. 2.3模具結(jié)構(gòu)的確定壓鑄成型模具與普通模壓硫化相比，由于帶有壓鑄塞，料腔，壓鑄膠料流道口 等結(jié)構(gòu)，且模具壓鑄過程中壓力較高，所以壓鑄成型模具結(jié)

41、構(gòu)設(shè)計時，應該注意以 下幾點：(1)模具的結(jié)構(gòu)，材料應有足夠的強度和剛度。因為壓鑄時的壓力高于開放式 壓模的壓力，如果強度不夠，壓鑄膠料時模具易變形，造成制品超差模具報廢。(2)在設(shè)計或選擇壓鑄流道或壓鑄面位置時應避免制品的工作面或重要表面 (有外觀要求的表面)。流道盡可能短，縮短硫化時間。(3)設(shè)計中，盡可能使模具閉合高度短一些，有利于壓鑄和脫模，為了使生產(chǎn) 的橡膠制品達到理想的質(zhì)量要求，具有較長的壽命，還必須滿足設(shè)計的工藝技術(shù)要 求。(1)模具結(jié)構(gòu)形式和腔數(shù)的確定模具結(jié)構(gòu)形式的確定橡膠模具是生產(chǎn)橡膠制品硫化的主要設(shè)備之一，模具設(shè)計的依據(jù)是制品的形狀, 特性和適用要求。根據(jù)同有橡膠制品可設(shè)計

42、幾種不同結(jié)構(gòu)的模具，模具結(jié)構(gòu)直接關(guān) 系到制品質(zhì)量，生產(chǎn)效率和使用壽命，因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計研究是相當重要的。在實際生產(chǎn)中，小批量生產(chǎn)的模壓產(chǎn)品，具模具結(jié)構(gòu)采用壓制結(jié)構(gòu)形式。一些 薄壁、高硬度制品、帶骨架而難以裝膠的產(chǎn)品模具則采用壓鑄成型結(jié)構(gòu)。對于大批 量生產(chǎn)的產(chǎn)品模具有注射條件的應盡量采用注射模具結(jié)構(gòu)。此橡膠軸承的模具應采 用整體立式壓鑄成型結(jié)構(gòu)。具最大的特點是提高生產(chǎn)效率，改進橡膠制品的質(zhì)量， 尤其是能硫化普通模壓法所不能硫化的薄壁、超長和超厚的制品，還能增強金屬嵌 件的結(jié)合粘著力，模具在使用過程中先合模后加料，模具不易損壞。壓鑄成型模具的原理：在普通的模壓模具上增加兩個組合零件：壓鑄塞(頭)

43、與壓鑄料腔，起裝填膠料的作用。在壓鑄料腔底部與相連接的模板或模腔部位開置 一定數(shù)量的壓鑄膠料流道口，在平板硫化機的壓力作用下，將力傳遞至壓鑄塞壓縮 膠料，在受熱、受壓情況下，膠料軟化呈半流體狀態(tài)并快速擠入膠料流道口進入模 具模腔中，然后通過定時、包壓硫化階段。膠料定型而得到模壓制品。模具腔數(shù)的確定模具腔數(shù)的多少主要根據(jù)該產(chǎn)品生產(chǎn)量和硫化平板的噸位、壓力來確定。由于 此橡膠軸承屬于小批量生產(chǎn)，因此采用單腔壓鑄成型模具。(2)分型面的確定分型面是指橡膠模具中模塊的分合面，由于此橡膠軸承采用整體立式壓鑄成型 模具，由上模、中模和下模三個模塊組成，所以模具的分型面有兩個。選擇分型面是模具設(shè)計中最關(guān)鍵的

44、環(huán)節(jié)，它直接影響模具的加工，模具的使用 和模壓產(chǎn)品質(zhì)量。因此分型面的選擇有以下原則：分型面要有利于啟模和制品取出；分型面的位置要利于飛邊的去除；使壓制結(jié)構(gòu)模具分型面裝膠容易；密封制品模具分型面要盡量避開產(chǎn)品密封部位；模具加工容易，強度足夠。模具的定位模具的定位包括模具各模塊之間的定位和模具與硫化設(shè)備的定位。模具各模塊 之間的定位方式有圓柱面定位、圓錐面定位、斜面定位和定位銷(導向銷、圓柱定 位銷和圓錐定位銷)定位。模具與設(shè)備的定位主要存在于注射模具和小部分的壓制模具中，其定位方式主要是與設(shè)備的螺紋螺栓固定和 T形槽配套螺栓定位。外形為圓形的模具所占的比例是很大的，其中絕大多數(shù)是圓形制品的單腔模

45、， 比如單腔油封模具、單腔矩形圈模具。圓形模具的定位方式主要是圓柱面定位和圓 錐面定位。此橡膠模具的模塊與模塊之間的定位采用圓錐面定位。模芯采用活芯子，因為 是小批量生產(chǎn)，因此活動模芯采用圓柱面配合，以便于模具加工。圓柱面活動模芯 裝配方式中模芯與裝配孔的公差是間隙配合，一般取基孔制H8/f7間隙配合。料腔和上模之間采用圓柱銷定位。（4）余膠槽和啟模槽（1余膠槽為使型腔有足夠的壓力將膠料壓密實，半成品的體積就要比模腔大一些，所有 的膠料不可能全部被壓入型腔，余膠槽（也叫流膠槽，跑膠槽等）的主要作用就是 使多余的膠料能盡量流入其中，而不留在分型面處產(chǎn)生大厚膠邊，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 另外，余膠槽也有跑

46、氣作用，并能使分型面接觸面積減少，使這一分型面的壓強增 大。此橡膠模具因為是小批量生產(chǎn)，因此采用普通型余膠槽，為了加工方便采用半 圓形余膠槽（取半徑R=1.5mm,余膠槽距離型腔2mm表面粗糙度Ra值為1.6-3.2此橡膠模具取Ra=1.6o啟模槽此橡膠模具由三塊模板組成，為了便于將啟模用的工具（銅啟子、橇棒等）插 入以撬開模具，必須開設(shè)必要的啟模槽（也叫啟?？凇⑶丝诘龋?。由模具規(guī)格與啟模 槽的關(guān)系，可得啟模槽高度為5mm啟模才©寬度12mm （5）排氣孔和排氣槽所謂排氣就是排出模具型腔內(nèi)的空氣，讓膠料充滿型腔。在模具的設(shè)計制造中， 為了有效地進行排氣，常在模具結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位設(shè)計制作

47、排氣槽或者排氣孔。由于 此模具為壓鑄模具（模芯配合緊密，且先合模后加料），因此選用設(shè)計制作排氣槽來 排氣。排氣槽的設(shè)計與模具的澆注系統(tǒng)密切相關(guān)，即排氣槽與澆注系統(tǒng)的進料口的 位置有關(guān)。排氣槽的開設(shè)按下面的原則確定：排氣槽應開設(shè)在遠離澆口的澆道末端，那是氣體最終聚集的地方；排氣槽應開設(shè)在靠近嵌件或壁緣最小處，以及橡膠匯合處，最易形成流動最 后熔接縫，熔接縫處應排盡氣體，并排除部分余膠，在硫化過程中當熔接縫處有橡 膠排出時，說明橡膠已充滿型腔。排氣槽應開設(shè)在分型面上，這樣易排氣。此橡膠模具排氣槽的規(guī)格為 h=0.5mm, b=3mm。（6）手柄的設(shè)計對于一些外形和質(zhì)量較大的模具，為了硫化操作和搬運

48、方便，需要安裝相適應 的手柄。在模具的設(shè)計中，對于手柄的設(shè)計要求是：形狀實用、美觀大方、尺寸合 適、連接牢固、使用可靠、持拿操作順手和方便。安裝手柄時應注意：手柄的直徑與模具的質(zhì)量相適宜。焊接要牢固，以保證硫化操作和起吊時不 變形、不脫落。不同模板的手柄要錯開，不能錯開而在同位置的收兵要通過調(diào)整角度或長度 而形成空間，以便于操作。該模具采用簡易手柄，直接用直徑為10mm勺鋼筋制成，焊接在模板上。這種手 柄制作簡單，材料易得，不需要其他的機械加工，造價最低。但不美觀，焊接時有 可能使模具局部變形。遇到模具返修時，需要割開焊接處，返修后要重新裝手柄， 很麻煩。簡易手柄一般用于簡易模具，模具使用期短

49、，質(zhì)量不大（10Kg以下），但模 板厚度在15mrn上的情況。2. 2.4收縮率的確定 （1）收縮率的概念硫化前后，分子結(jié)構(gòu)由線性結(jié)構(gòu)變成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而且在硫化過程中也發(fā) 生了一系列的化學反映，放出一些氣體，與硫化前相比，橡膠體積變小，相應的線 性尺寸也變小，這種現(xiàn)象稱為收縮。在模具設(shè)計中，橡膠硫化收縮率指在一定的條 件下生產(chǎn)橡膠制品，硫化后的橡膠制品尺寸與模具尺寸差同制品尺寸之比。（2）收縮率的影響因素膠料在硫化時，其收縮率不僅受膠種和膠料配方的影響，而且還要受模壓時的 硫化條件（溫度、壓力、和時間）的影響，另外也與制品的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)及模 具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。膠種和膠料硬度1）膠種天然橡膠

50、、氯丁橡膠、丁月青橡膠和丁苯橡膠的收縮率幾乎重合，它們的 收縮率范圍基本都在1.1%-2.3%之間。2）膠料硬度 橡膠收縮率隨硫化后橡膠硬度增加而呈馬鞍形曲線變化。硫化工藝條件對收縮率的影響1）溫度 硫化溫度越高，收縮率越大。2）壓力模腔受力大，產(chǎn)品致密度高，因而收縮率??；反之，模腔受力小，產(chǎn)品 致密度小，因而收縮率大。3）硫化時間 正硫化時間與硫化溫度相關(guān)，硫化溫度沒提高10° C,硫化時間就 縮短一半，所以正硫化時間對收縮率的影響表現(xiàn)在硫化溫度上。而欠硫和過硫都會 使收縮率變小。另外，膠料停放時間長，收縮率會變小。(3)收縮率的確定該橡膠軸承中的橡膠采用丁月青橡膠 5471,邵爾

51、硬度為78±5,模壓收縮率范圍 為1.1%-2% 選收縮率為1.5%。2. 2.5型腔尺寸的計算(1)型腔尺寸的計算及相關(guān)因素的考慮O型腔尺寸的計算按照有無膠邊影響把型腔尺寸確定分為兩部分：水平方向尺寸計算和垂直方向 尺寸確定。1)水平方向尺寸計算 因為水平方向的尺寸往往不受膠邊和硫化機熱板精度的 影響，一般用公式 D莫=4 (1+Q,已知產(chǎn)品尺寸和膠料收縮率為1.5%,直接計算出模具型腔尺寸。型腔的內(nèi)徑B為：B=190 (1+1.5%) =190X 1.015=192.85 (mm 2.1為慎重起見，運用公式 C=D;/6 1校核所給定的型腔尺寸所允許的收縮率范 圍：B的尺寸上限為

52、190.8mm 下Bg為189.2mm上面計算出該尺寸的模具型腔尺寸為192.85mm此尺寸所允許的收縮率的最小值為：C=/1 1=192.85+190.8 1=0.0107=1.07% 2.2此尺寸所允許的收縮率的最大值為：C=建/6 1=192.85+ 189.2 1=0.02=2% 2.3由計算可以看出，收縮率的允許范圍在1.07%-2%之間。對于丁月青橡膠5471來說, 其收縮率不會超出此范圍。2)垂直方向尺寸確定垂直方向會受膠邊的影響，一般用公式 D莫=)(1+0,已知產(chǎn)品尺寸和膠料收縮 率為1.5%,直接計算出模具型腔尺寸。型腔的高度 L為：L=609.3 (1+1.5%) =60

53、9.3 X1.015=618.44mm 2.4腔尺寸確定時相關(guān)因素的考慮1)模具的可修性，對于一般的產(chǎn)品，精度要求不高，對收縮率也很有把握，這 種情況不需要考慮模具的可修性。因此此處不考慮可修性。2)產(chǎn)品的公差，無論產(chǎn)品的哪個尺寸，只要有公差，在給定模具尺寸時都不要 只考慮收縮率。參考公差是很有必要的，很多時候往往直接將產(chǎn)品的尺寸上限作為 模具的型腔尺寸。(2)型腔尺寸公差的確定對于精度在M3級和M3級以下的產(chǎn)品，可直接把產(chǎn)品公差的1/3-1/5作為模具尺 寸公差。尺寸大時取1/5,小時取1/3。因此型腔的內(nèi)徑B=192.85± 0.16mm型腔的 高度 L=618.44+0.12。

54、2. 2.6模具外形尺寸的確定(1)經(jīng)驗估算法一般的壓鑄模具和壓制模具其外形尺寸主要與型腔尺寸有關(guān)，而且要考慮模具 的強度。在生產(chǎn)實踐中，因為模壓平板的熱板面積基本能夠滿足常見中、小型產(chǎn)品 的生產(chǎn)需求。所以在確定模具的外形尺寸時，一般不考慮硫化機熱板的大小，而主 要由型腔尺寸和模具強度兩方面來決定。由于模具在模壓過程中的受力很復雜，難以進行準確的受力分析和計算。所以， 目前橡膠模具外形尺寸的確定仍采用以經(jīng)驗估算為主、理論計算為輔的方法。一般開放式單腔模具的外形尺寸與型腔最大尺寸有關(guān)，其中留出足夠的余膠槽和啟模槽位置。查表得模具的外形尺寸即外徑尺寸為340mm(其中193.01mm為型腔的最大尺

55、寸)。模具外形與設(shè)備關(guān)系由模具的外徑尺寸340mng表得所用硫化機的噸位為450KN3. 2.7壓鑄料腔的設(shè)計壓鑄料腔是用來裝填膠料和傳遞平板硫化機壓力的密封壓縮容器，這個容器必 須有一定的容量，能一次裝填滿足制品成型用的膠料，同時，料腔要有足夠的強度 和剛度，否則，壓鑄時，易變形和擠損料腔。(1)壓鑄料腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計料腔的結(jié)構(gòu)和尺寸時，必須結(jié)合制品形狀特點和使用予與考慮，考慮到 普通模具難以加料，并為提高制品質(zhì)量，現(xiàn)在采用圓形有底壓鑄料腔(有利于機加 工和降低加工成本)，基本結(jié)構(gòu)如圖，料腔底部有多孔圓柱進膠料道，與型腔相通。 壓鑄料腔的結(jié)構(gòu)見下圖2.2所示：圖2.2料腔結(jié)構(gòu)圖（2）壓鑄料

56、腔的尺寸計算 壓鑄料腔與壓鑄定位高度的計算在設(shè)計和計算壓鑄料腔的具體尺寸是，首先考慮加料后壓鑄塞進入壓鑄料腔能 一次將膠料鑄滿模腔，而后考慮壓鑄塞進入料腔時定位高度與半成品膠料在料腔中 占有的有效容積。由型腔的最大尺寸193.01mm古算料腔的直彳一定不小于193.01mm 由此查表可得定位高度為 9-10mm 取hi=10mm壓鑄料腔尺寸計算為了使橡膠制品的致密性好，耗量少，要合理設(shè)計半成品膠量的重量，加料腔 容積過大，特別是料腔斷面過寬，壓鑄時，阻力大，進膠慢，而料腔斷面過小，使 壓鑄塞與料腔配合高度相應加深，從而給模具操作加工帶來一定的困難，壓鑄料腔 設(shè)計的總?cè)莘e應為工藝間隙的容積與半成品以及壓鑄案進入料腔定位高度所占的容 積之和。1）加料腔的斷面直徑D （水平投影尺寸），一般單腔?？砂粗破返男螤罨虼笮〈_ 定。取 D=218mm2）料腔深度的計算a.制品橡膠質(zhì)量計算查表得丁月青橡膠5471的密度為1.35g/cm3 ,軸瓦的體積V計算得：V 609.6 X 3.14 X (88.92 76.22 ) 12X22 2.53=3921640.80288mm=3921.64cm3則制品質(zhì)量 G=p XV=1.35g/cm3 X 3921.64cm3 =5294.214g 2.6b.料腔深度的計算有底壓鑄料腔深度H可有以下公式計算