在橡膠制品生產(chǎn)全流程中，測試模具是驗證材料力學性能、老化特性及可靠性的核心工裝，其中直角型、圓弧型、標準型模具與啞鈴型、環(huán)形、平板型橡膠測試模具共同構(gòu)成了覆蓋主流測試需求的工裝體系，直接影響檢測數(shù)據(jù)的準確性與產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

一、核心橡膠測試模具技術(shù)特性

1. 啞鈴型橡膠測試模具

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

啞鈴型模具核心用于制備拉伸性能測試試樣，模腔采用 “夾持端 - 過渡段 - 有效測試段” 三段式結(jié)構(gòu)：夾持端設(shè)計為楔形（傾角 15°±1°），避免試樣拉伸時打滑；過渡段采用圓弧過渡（半徑 R5mm±0.5mm），減少應(yīng)力集中導(dǎo)致的試樣斷裂偏差；有效測試段為等截面矩形，確保拉力均勻作用于材料。模具整體采用分體式設(shè)計，上下模合模間隙控制在 0.03mm 以內(nèi)，防止膠料溢出影響試樣完整性。

（2）核心技術(shù)參數(shù)

適配標準：符合 GB/T 528-2009（等同 ISO 37:2011），主流規(guī)格為 A 型啞鈴

試樣尺寸：總長 115mm±0.5mm，有效段長度 25mm±0.5mm、寬度 6mm±0.2mm、厚度 2mm±0.2mm

模具材質(zhì)：Cr12MoV 模具鋼，熱處理硬度 HRC58-62，表面鍍鉻層厚度 5-8μm（提升耐磨性）

加工精度：模腔尺寸公差 IT7 級，表面粗糙度 Ra≤0.4μm

（3）生產(chǎn)應(yīng)用場景

主要用于橡膠硫化膠的拉伸強度、斷裂伸長率、定伸應(yīng)力等力學性能測試，典型應(yīng)用場景包括：汽車橡膠密封條的拉伸性能驗證、電線電纜絕緣橡膠的抗斷裂性能檢測、醫(yī)用橡膠制品（如輸液管）的力學可靠性評估。生產(chǎn)中需與平板硫化機配套使用，控制模壓溫度（150℃±2℃）與壓力（10-15MPa），確保試樣成型一致性。

2. 環(huán)形橡膠測試模具

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

環(huán)形模具針對橡膠臭氧老化、壓縮疲勞等環(huán)形試樣測試需求設(shè)計，模腔為同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)，采用整體式模具框架（避免分體式合模導(dǎo)致的同心度偏差），內(nèi)置定位銷確保上下模精準對齊。模具進料口設(shè)計為圓周均布式（3-4 個），減少膠料流動不均導(dǎo)致的試樣密度差異；模腔內(nèi)壁開設(shè)微排氣槽（寬度 0.1mm、深度 0.05mm），排出硫化過程中產(chǎn)生的氣體，避免試樣出現(xiàn)氣泡缺陷。

（2）核心技術(shù)參數(shù)

適配標準：符合 GB/T 1690-2010（等同 ISO 188:2011）、GB/T 2951.21-2008

試樣尺寸：常用規(guī)格為內(nèi)徑 17.8mm±0.2mm、截面直徑 2.5mm±0.1mm，或內(nèi)徑 30mm±0.3mm、截面直徑 5mm±0.2mm

同心度精度：模腔內(nèi)外圓同心度≤0.02mm，確保老化測試時應(yīng)力均勻

冷卻系統(tǒng)：內(nèi)置螺旋式冷卻水路，冷卻時間≤10min（提升生產(chǎn)效率）

（3）生產(chǎn)應(yīng)用場景

核心用于橡膠臭氧老化測試（評估材料在臭氧環(huán)境下的抗龜裂性能）、動態(tài)壓縮疲勞測試（模擬密封件長期使用后的彈性衰減），典型應(yīng)用于：輪胎側(cè)膠的抗臭氧老化檢測、密封圈的疲勞壽命評估、高壓橡膠軟管的耐環(huán)境性能驗證。生產(chǎn)中需配合臭氧老化試驗箱、疲勞試驗機使用，試樣需經(jīng) 24h 室溫停放后再進行測試，減少成型應(yīng)力對數(shù)據(jù)的影響。

3. 平板型橡膠測試模具

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

平板型模具用于制備壓縮永久變形、硬度測試等平板狀試樣，模腔為圓形或方形（根據(jù)測試標準選擇），采用開放式模架設(shè)計（便于試樣取出），模腔底部設(shè)置定位凸臺（確保試樣厚度均勻）。模具采用多腔設(shè)計（常見 1-4 腔），提升單次生產(chǎn)效率；上下模接觸面采用鏡面拋光處理，減少膠料粘連，同時確保試樣表面平整度（避免影響硬度測試精度）。

（2）核心技術(shù)參數(shù)

適配標準：符合 GB/T 7759-2015（壓縮永久變形）、GB/T 531.1-2008（硬度測試）

試樣尺寸：圓形試樣直徑 29mm±0.5mm、厚度 25mm±0.5mm；方形試樣邊長 50mm±1mm、厚度 6mm±0.3mm

平行度精度：上下模工作面平行度≤0.01mm/100mm，確保壓縮應(yīng)力均勻

材質(zhì)要求：模腔表面經(jīng)氮化處理（硬度 HV800 以上），提升抗黏連性與耐磨性

（3）生產(chǎn)應(yīng)用場景

主要用于橡膠壓縮永久變形測試（評估材料長期受壓后的彈性恢復(fù)能力）、邵氏硬度測試（快速判斷橡膠硬度等級），典型應(yīng)用場景包括：減震橡膠墊的壓縮性能檢測、密封件的長期密封可靠性評估、橡膠鞋底的硬度與彈性驗證。生產(chǎn)中需嚴格控制硫化時間（根據(jù)膠料配方調(diào)整，通常 10-30min），避免試樣過硫或欠硫?qū)е碌男阅芷睢?/p>

二、橡膠測試模具技術(shù)發(fā)展趨勢

1. 智能化集成

當前模具技術(shù)逐步向 “工裝 - 檢測” 一體化方向發(fā)展，部分高端模具已集成溫度傳感器、壓力傳感器（精度 ±0.1MPa），可實時采集模壓過程中的溫度、壓力數(shù)據(jù)，并與硫化機、測試設(shè)備聯(lián)動，實現(xiàn)試樣成型 - 檢測的自動化閉環(huán)控制。例如，啞鈴型模具可通過傳感器反饋調(diào)整夾持端壓力，避免試樣拉伸時出現(xiàn) “假斷裂”（非有效段斷裂），提升數(shù)據(jù)重復(fù)性。

2. 標準化與模塊化

隨著國際標準協(xié)調(diào)（如 GB 與 ISO、ASTM 標準對接），模具設(shè)計逐步實現(xiàn) “核心模塊通用化”：如環(huán)形模具的截面尺寸模塊可根據(jù)需求快速更換（無需更換整體模具），平板型模具的模腔數(shù)量模塊可靈活組合（1-4 腔切換），降低企業(yè)工裝成本。同時，模具精度標注進一步細化，如模腔尺寸公差已從 IT8 級提升至 IT7 級，確保不同實驗室檢測數(shù)據(jù)的一致性。

3. 綠色化改進

模具材料與加工工藝更注重環(huán)保：材質(zhì)上，采用可回收模具鋼（如再生 Cr12MoV），減少資源消耗；加工上，推廣激光雕刻（替代傳統(tǒng)切削），降低廢屑產(chǎn)生；使用上，開發(fā)防黏連涂層（如陶瓷涂層），減少脫模劑使用（傳統(tǒng)脫模劑含揮發(fā)性有機物）。此外，模具壽命延長至 5 萬次以上（傳統(tǒng)模具 3 萬次），減少工裝更換頻率，降低固廢產(chǎn)生。

總結(jié)

啞鈴型、環(huán)形、平板型橡膠測試模具作為橡膠性能檢測的核心工裝，其結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工精度與應(yīng)用適配性直接決定了檢測數(shù)據(jù)的可靠性與生產(chǎn)效率。當前，隨著橡膠工業(yè)向高端化（如特種橡膠）、精細化（如微尺寸密封件）發(fā)展，模具技術(shù)需進一步向智能化（數(shù)據(jù)聯(lián)動）、標準化（模塊通用）、綠色化（環(huán)保低耗）升級，以滿足下游行業(yè)對材料性能的更高要求。未來，三類模具將更緊密地與測試設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)融合，成為橡膠行業(yè)質(zhì)量管控體系中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。