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北京化工大学2013——2014学年第一学期 《橡胶制品与模具设计》期末考试试卷 A/B 班级： 姓名： 学号： 分数： 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、填空（每空1分，共30分） 1. 轮胎按骨架层结构可分为斜交轮胎和子午线. 输送带的结构包括：抗拉层、覆盖胶层、边胶、缓冲层。 3. V带的结构最重要的包含压缩胶、强力层、缓冲胶、伸张胶、包布层。 4. 传动带按工作原理分为摩擦型和啮合型。 5. 普通V带的楔角（两侧面的夹角）为40°，带的高度和节宽之比约为0.7~0.8. 6. 胶管按骨架结构的不同可分为夹布胶管、编织胶管、缠绕胶管、针织胶管和其他胶管五类。 7. 一种O型圈标注为30×3.55，其中30代表内径，3.55代表截面直径。 8. 油封的主要结构包括弹性体、金属骨架和弹簧三部分。 9. 橡胶支座分为板式橡胶支座和盆式橡胶支座。 10. 橡胶制品生产工艺流程有塑炼、混炼、压出、压延、成型、硫化六个基本工艺。 11. 为了脱模方便，在设计橡胶模制品时，应考虑脱模斜度这一结构要素。制品零件的轴向尺寸越大，斜度越小；制品零件的壁厚越薄，斜度越小；制品零件的直径越大，斜度越大。 12. 橡胶囊类制品的口径腹径比为 1/2~1/3 。 13. 波纹管类橡胶制品的峰谷直径之比一般不要大于 1.3 。 14. 在橡胶制品上的标记有阴型标记和阳型标记两种。从模具加工制造方便性方面考虑，一般橡胶模制品上的标记一般为阳型标记。在胶管上的标记为印刷标记。 15. 橡胶模制品尺寸公差的精度等级可分为精密级(M1)、高精度级(M2)、中精密级(M3)和低精度级(M4)四级。一般的橡胶模制品应采用M3级；凡设计图纸上未标注公差的尺寸，其尺寸精度均按M4级公差进行模具设计。 16. 橡胶制品的几何公差等级分为精密级P、中间级M、不严格级N。 17. 橡胶模制品的成型方法分 为模压成型、注压成型和注射成型三种。 18. 橡胶制品模压成型的工艺流程包括生产准备、模压硫化、清除飞边、质量检查四个阶段。 19. 制品零件飞边的修除方法有手工修除法、机械修除法、模具修除法三种。 20. 橡胶模具大多数都由成型件和结构件组成。成型件是与胶料非间接接触成型的零件，结构件是指用于组合模具实现相互配合或自动开启闭合所需的各种零件。 21. 根据充模工艺的不同模具结构也不一样，可分为压模、压铸模、注射模三类。 22. 橡胶压模根据成型型腔的闭合形式可分为开放式、封闭式和半封闭式三种。 23. 注射模的结构主要由定模、动模两大部分所组成。 24. 镶块结构有活络镶块和固定镶块两种。 25. 模具与嵌件的接合表面间的间隙通常取0.05～0.15mm。 26. 锥面定位时，锥面的斜角为5°~15°，配合高度6~10毫米。 27. 圆柱面定位的配合高度约为3~5毫米。 28. 定位销的一端与模板静配合，另一端伸出与另一模板动配合，一般伸出模板部分大于配合部分，以利导向。 29. 根据经验余料槽开成1mm深、2mm宽半园沟槽，也可采用三角形或矩形沟槽。 30. 胶料硫化成型冷却后的体积变化，主要与气温变化、化学变化、分子链取向三方面因素相关。 31. 锥面定位定位配合相互接触面应达到设计接触面的 80% 。 32. 33. 插入橡胶机械考题 二、问答题（30分） 1. 请解释什么是橡胶制品的固定尺寸、合模尺寸。（4分） 答：固定尺寸是指在模压成型的过程中，不受飞边厚度或者上、下模以及模芯之间错位的影响，而只由模具型腔尺寸及胶料收缩率所决定的尺寸。 合模尺寸是指随着飞边厚度或者上模、下模、模芯之间的错位而变化的尺寸。 2. 橡胶压模的概念、特点和分类。（3分） 答：橡胶压模是将一定形状的胶料加入敞开的模具型腔内、通过压机加压闭模、在平板硫化机或硫化罐中硫化成型的一种模具。 其特点是结构相对比较简单、造价低廉、应用广泛。 根据成型型腔的闭合形式可分为开放式、封闭式和半封闭式。 3. 请说明开放式压模的概念、优点和缺点。（4分） 答：开放式压模在整个合模行程中，型腔一直是敞开的，只在完全闭合时，上下模的端面才接触闭合。 其优点有：易排出型腔内的气体；结构相对比较简单；造价相比来说较低。 其缺点有：胶料流失较多；胶料流失造成缺胶而出现废品的可能性大；压制时胶料所受压力不大，制品的致密性差，会影响制品的物理机械性能。 4. 请说明封闭式压模的概念、优点和缺点。（6分） 答：封闭式压模的上模有一凸起部分伸入型腔的延续部分，仅当上模凸起部分与加料室上端接触后，模具的型腔就处于封闭状态。 其优点有：压机压力几乎全部作用在胶料上，因此制品质量好；对于形状复杂的制品，可避免局部欠压、充不满模的现象；适合模制夹布制品，由于胶料流失率小，这样纤维不会随胶料流失而被带出，避免织物露边或损坏。 其缺点有：由于余料不易排出，要严控加料量，否则会影响制品尺寸；结构设计和加工制造都较复杂，仅适用单模腔的模具；仅适用于制品质量发展要求高和尺寸精度要求严的情况。 5. 请简要叙述橡胶模具设计的基础要求。（3分） 答：要满足制品使用上的要求，保证制品的质量；操作便捷；制造容易，成本低廉。 6．请解释分型面的概念，并说明橡胶压模分型面设计有哪些根本原则。（8分） 答：分型面是指把模具型腔分割成两个或两个以上可分离部分的分割面。 其设计原则有： ①保证制品易取出； ②排气方便； ③避免锐角； ④避开制品的工作面； ⑤保证制品精度； ⑥应便于装料，模具易于装拆； ⑦夹布、夹纤维的橡胶制品，其模具分型应使模具成封闭式或半封闭式。 7. 请解释什么是模具的导向和定位？导向和定位的方法有哪四种？（4分） 答：导向就是使模具闭合时模板能沿一定方向进入固定的位置。定位就是使模板间相互配合所处的正确位置。 常见的导向和定位的方法有锥面定位、斜面定位、圆柱定位、定位销定位。 8. 请说明余胶槽设计（大小和形状、距离、布局）对制品的影响。（6分） 答：(1)大小和形状 余料槽太小，容纳不了余胶，胶边太厚。余料槽大些，排胶容易，胶边薄，但型腔中胶料的内部压力下降，泄压严重，以此来降低了制品质量，甚至有可能因流失胶量过大而导致缺胶。根据一般设计原理，余料槽的容量以等于模腔体积的15~20%为宜，但设计时一般不估算，根据经验开成1mm深、2mm宽的半园沟槽。 (2)距离 余料槽距型腔愈大，型腔中泄压愈少，因为胶料不易流失，使胶边较厚，如果要使胶边薄些，则型腔与余料槽之间的距离应力求近些，使胶边的承压面减小，增加单位面积上所受的压力，但太近也不好，一方面流胶太易，影响质量。 (3)布局 余料槽布局形状多样，余料槽可与模外接通，也可不通，大多数都用在多腔模排出多余的胶料。 9. 请说明影响橡胶收缩率有哪一些原因。（5分） 答：(1)含胶率及胶种：含胶率越高收缩越大，因为无论是温度收缩，化学反应引起的收缩或分子链取向的影响，均与含胶率紧密关联。就胶种而言，它们的收缩率的大小是：K天然 ＜ K丁苯 ＜ K氯丁 ＜ K丁腈 ＜ K丁基 ＜ K硅胶＜K氟橡胶. (2)硬度与收缩率的关系：硬度越大，收缩率越小，这与炭黑的含量及品种有关。 (3)与胶料加工工艺有关，如可塑度、存放时间、坯料形状等。可塑度越大、停放时间越长、坯料形状越接近制品，收缩率越小。 (4)制品形状大小与收缩率的关系：收缩率随尺寸的增大而减小。内径收缩率大于外径收缩率。矩形制品的长边收缩率与短边也不一样。 (5)含有金属骨架或夹织物的制品，应考虑到骨架和夹织物的影响；由于骨架限制了胶料的自由收缩，因此改变了一般的规律，收缩方向应示详细情况而定，通常是向骨架方向缩小，同时还可能会导致某些部位胀大。 10. 请说明橡胶模具应用材料应具有哪些特点和要求。（5分） 答：较高的机械强度和一定的表面硬度；良好的机加工性能；良好的导热性；抗腐蚀和抗老化性能较好；原料易得、价格较低. 三、计算下列尺寸橡胶制品的模具型腔尺寸及其公差。（10分） (说明：，收缩率K为1.5%,δ取Δ) 1. 外径 D=100，Δ=0.4，δ=1/5Δ=0.08，k=1.5% D模 = [(1+0.015)×100+0.2-0.08/2]-0.08= 101.66 = 101.5 2. 外径 D=200，Δ=0.3，δ=1/5Δ=0.06，k=1.5% D模 = [(1+0.015)×200-0.-0.06/2]-0.06 = 202.82 = 202.5 3. 外径 D=90，Δ=0.4，δ=1/5Δ=0.08，k=1.5% D模 = [1+0.015)×90-0-0.08/2]-0.08 = 91.31 = 91.5 4. 内径 D=80，Δ=0.3，δ=1/5Δ=0.06，k=1.5% D模 = [(1+0.015)×80+0.15+0.06/2] +0.06 = 81.38 = 81 5. 内径 D=130，Δ=0.3，δ=1/5Δ=0.06，k=1.5% D模 = [(1+0.015)×130+0+0.06/2]+0.06 = 131.98 = 132 四、设计下列橡胶制品的压模。（30分） 1. O形圈，要求45°分型面 O形圈，要求180°分型面 4. Y形密封圈 5. 橡胶套筒 6. 圆形减震器 橡胶机械考题： 1、橡胶塑炼是指把弹性生胶转变成为 状态的工艺工艺流程；橡胶混炼是指将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的 的工艺过程。 2、在开炼机零部件设计中，一般是 的安全系数最小。 3、对开炼机制动装置的要求是：控制位置要适合操作人员的使用方便，要保证经常处于正常状态。空运转制动后，前辊筒继续回转不允许超出辊筒圆周的 。 4、开炼机功率消耗的特点是 、 。 5、密炼机的混炼部分主要由 、 、 等组成。 6、密炼机按转子端面形状不相同可分为 、 、 密炼机。 7、密炼机转子的强制冷却形式主要有 、 、 。 8、由于从密炼机密炼室卸出的胶料是不规则的团状，通常采
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