橡膠檢測專用模具是保障橡膠材料性能測試準確性的核心裝備，其中啞鈴型橡膠測試模具、環形橡膠測試模具、平板型橡膠測試模具作為關鍵執行部件，分別適配不同形態試樣的制備與檢測，而橡膠性能測試模具、橡膠試樣制備模具、橡膠檢測專用模具三者形成 “制備 - 測試 - 驗證” 的完整技術鏈條，直接決定試樣一致性與檢測數據可靠性。

一、核心材料技術

1、模具基體材料

特性共性要求：熱阻≥300℃、硬度≥HRC50、耐磨性≥500HV，且需耐受硫化劑、脫模劑等化學腐蝕，避免長期使用后精度衰減。

差異化選型方案：

合金工具鋼（Cr12MoV）：適配橡膠性能測試模具中的啞鈴型模具，因啞鈴型試樣需精準控制窄段尺寸，該材料制造精度可達 0.005~0.02mm，

能保證裁切后試樣受力區域一致性；

鋁合金（6061-T6）：多用于橡膠試樣制備模具中的平板型模具，其導熱系數≥150W/(m?K)，可實現平板試樣硫化時上下表面溫度均勻，

減少因溫度梯度導致的試樣性能偏差；

石墨（高密度等靜壓石墨）：適配橡膠檢測專用模具中的環形模具，環形試樣常需高溫硫化工藝，石墨耐溫上限達 600℃，且不與橡膠發生

粘連，降低脫模后試樣破損率。

2、彈性接觸材料

功能核心需求：與橡膠試樣接觸時無粘連、重復使用后變形率≤3%，避免影響試樣表面狀態與尺寸精度。

主流材料應用：

硅橡膠（硬度 60±5 Shore A）：用于平板型模具的脫模層，適配天然橡膠、丁苯橡膠等通用膠種試樣，耐受硫化溫度 140~180℃，單次硫化

后易剝離；

聚氨酯彈性體（拉伸強度≥20MPa）：作為環形模具的密封接觸層，其耐磨性是天然橡膠的 3 倍，可減少環形試樣成型時的邊緣磨損，延長

模具接觸部件使用壽命。

二、模具設計與制造技術

1、核心模具分類與結構設計

2、制造精度控制

尺寸公差：啞鈴型模具刃口尺寸公差 ±0.005mm，環形模具內徑公差 ±0.01mm，平板型模具厚度公差 ±0.02mm，確保試樣關鍵尺寸達標；

表面質量：性能測試模具成型面粗糙度 Ra≤0.8μm，制備模具成型面 Ra≤1.6μm，避免試樣表面產生壓痕；

配合精度：環形模具芯軸與模套采用 H6/k5 過渡配合，間隙≤0.01mm，防止硫化時膠料溢出；平板型模具上下模分型面平行度≤0.02mm，

避免試樣厚度不均。

三、試樣制備工藝規范

1、預處理流程

膠料調節：所有待制樣膠料需在 23±2℃、相對濕度 50±10% 環境下放置 2~24h，消除膠料內應力，其中平板型試樣膠料需提前輥壓至預設

厚度 ±0.05mm；

模具清潔：使用無水乙醇擦拭啞鈴型模具刃口、環形模具型腔、平板型模具成型面，去除殘留膠料與雜質，避免影響試樣表面質量。

2、成型工藝參數

3、后處理要求

試樣修整：啞鈴型試樣裁切后需去除邊緣毛刺（毛刺長度≤0.1mm），環形試樣需檢查內孔是否圓整，平板型試樣需按測試需求切割成指定尺寸

（如 100mm×25mm）；

時效與存放：所有試樣成型后需在標準環境下放置 16h~4 周內完成檢測，未檢測試樣需密封存放，最長存放周期不超過 3 個月，避免環境因素

影響性能。

四、技術發展趨勢

1、智能化升級（提升模具精準度）

橡膠性能測試模具（啞鈴型）：集成激光測距傳感器，實時監測刃口磨損量（精度 ±0.001mm），達到閾值時自動報警，避免因刃口磨損導致

試樣尺寸偏差；

橡膠檢測專用模具（環形）：內置壓力傳感器，監測硫化時環形型腔圓周壓力分布（精度 ±0.1MPa），通過控制系統調整壓力，保證環形試樣

密度均勻。

2、綠色制造技術（降低模具全生命周期成本）

材料循環：橡膠試樣制備模具（平板型）采用可回收鋁合金基體，模具報廢后材料回收率≥90%；彈性接觸層采用可降解硅橡膠，減少環境污染；

能耗優化：平板型模具加裝余熱回收裝置，將硫化過程中產生的余熱用于模具預熱，降低能耗 30%，符合綠色工廠建設要求。

3、快速響應技術（適配多規格需求）

模塊化設計：橡膠性能測試模具（啞鈴型）采用可更換刃口組件，通過快拆結構實現 5min 內更換不同規格刃口（如 1 型、2 型啞鈴型），適配

不同標準試樣；

3D 打印應用：橡膠檢測專用模具（環形）的型腔部件采用樹脂基復合材料 3D 打印制造，生產周期縮短至傳統工藝的 1/3，可快速響應小批量、

定制化環形試樣檢測需求。