硅橡胶产品应用广泛,为更好的服务各行业客户,本文将对我司定制的硅橡胶产品公差进行系统说明。了解硅橡胶部件尺寸公差,会更容易得到接近公差的结果。
01硅橡胶材料公差介绍
公差指的是硅橡胶部件制造过程中允许的尺寸偏差范围。它是设计和制造过程中重要的一部分,确保最终产品在功能和性能上符合预期。模具的精密度和质量直接影响硅橡胶部件的尺寸精度。模具的温度控制、材料选择以及设计复杂性都是关键因素。
与刚性机械材料不同,热固性模压弹性体不容易达到相同的公差水平。硅橡胶作为一种高弹性和柔软的材料,在成型后容易发生尺寸变化。例如,在脱模或使用过程中,硅橡胶的柔韧性会导致其回弹或压缩,导致实际尺寸与模具尺寸之间有一定的偏差。同时,硅橡胶材料在加热和冷却过程中会经历显著的热膨胀和收缩,尤其是在固化过程中。
而金属和塑料等材料由于刚性和尺寸稳定性,通常能实现更严格的公差要求。理解这些差异,有助于您在设计和制造过程中做出更适合的公差选择。
通常来说,非常软的硅橡胶(15至30邵氏硬度)将收缩3%至4%。较硬到最硬的刚性化合物(65至85邵氏硬度)将收缩1-1.5%至2%,允许更小的公差。
02硅橡胶通用公差表
东成硅胶主要引用GB/T 3672.1-2002(橡胶国家标准)及ISO 3302-1: 2014(橡胶国际标准)。我司在客户未特别说明的情况下,默认采用M2级别公差,并可根据客户特殊要求实际达到M1级别公差。
M2级别公差能满足大多数客户的需求,控制生产成本、提高效率的同时,产品报价会更具竞争力。而M1级别公差要求更严格,需要更精密的模具和加工工艺,相应会增加生产成本,包括工具、额外特征、表面处理和型腔流动特性。在加工过程中,模具温度控制和成型周期的严格管理可能会增加零件的成本。
根据GB/T 3672.1—2002对实心模压制品的固定尺寸和合模尺寸规定了四个公差级别:
1、M1级(东成可达公差级别):适用于精密模制品。这类模制品要求精密的模具,每一模具的模腔较少,胶料严密控制等,因而成本高。为了避免测量仪器使橡胶产生变形,需要使用光学比较仪或其他类似的测量仪。这类部件要求昂贵的控制和检验程序;
2、M2 级(东成默认公差级别):适用于高质量模制品,其中包括 M1 所要求的许多严密控制;
3、M3 级:适用于良好质量的模制品。
4、M4 级:适用于尺寸控制不严格的模制品。
*固定尺寸(F):
不受溢料厚度或模具不同部件(上、下部件或模芯)横向位移之类变形作用影响的尺寸。见上图的尺寸l1、l2、l3;
*合模尺寸(C):
受溢料厚度或模具不同部件横向位移变化的尺寸。见上图的尺寸d1、d2、d3和h。
选择合适的公差等级取决于产品的具体要求和应用场景,以及成本与精度的平衡。
03精密模具的重要性
上文提到,模具的精密度和质量直接影响硅橡胶部件的尺寸精度。固态模具、塑胶模具分型面,行业内公差一般±0.02mm,液态模具公差±0.005mm。精密模具对硅橡胶这类产品的重要性主要体现在以下几个方面:
1. 尺寸精度与一致性
在尺寸控制方面,精密模具能够严格控制产品的尺寸公差,确保每批次的产品尺寸一致,满足高要求的行业标准。如医疗、电子和汽车等行业,尺寸的微小偏差可能会影响产品的功能和装配。
减少变形与应力方面,精密模具设计考虑了材料的流动性和固化过程中的收缩特性,能够有效减少因硅橡胶固化不均或模具设计不当引起的产品变形。
2. 提高生产效率
精密模具的高制造精度和一致性能够显著降低生产中的废品率,节省大量成本,提高生产效率。同时还能减少产品在成型后的修整和加工步骤,使得产品能够在一次成型中达到设计要求,从而缩短生产周期。
3. 实现复杂几何形状
硅橡胶产品有时需要实现非常复杂的几何形状和精细结构,如微小的细节和薄壁部分。精密模具的高精度制造能够确保这些复杂结构的准确再现,并在批量生产中保持一致。同时,还能优化材料流动,确保材料能够完全填充模腔,避免气泡、缺陷或不均匀的材料分布。
4. 适应多种材料特性
硅橡胶的配方多种多样,不同的配方在流动性、收缩率和固化时间上有所不同。精密模具能够适应这些变化,通过精确的设计和制造来确保不同配方的硅橡胶都能实现一致的成品质量。
5. 提高产品质量和性能
精密模具可以确保硅橡胶产品表面质量达到高标准,如光滑度、无毛边和无表面缺陷等,这对于需要高外观质量或高密封性能的产品尤为重要。
另外,精密模具能够帮助实现硅橡胶产品的功能设计,如精确的密封边缘、均匀的壁厚等,从而确保产品在实际应用中具有良好的功能性能。
04开模定制需要提供什么?
对应开模结构评审的要求而言,客户提供的资料越详细,产品的质量要求越好、一次性开模成功率越高。客户提供的标准2D图档标注重点管控尺寸,则我司可根据客户公差要求,评估开模方式(比如采用固态还是液态、模穴数、硬度、材料等)。
一次顺畅、高效、高品质的开模定制服务,建议客户尽可能提供如下资料:
1、3D图纸
2、2D图纸且标注重点尺寸
3、工艺图档
4、机壳主板图档(评估装配间隙)
5、机壳实物(用于装配验证实配性)
6、DFM报告回复确认