橡膠材料的力學性能是評價其工程應用價值的核心指標，其中壓縮強度、回彈性能和磨耗特性直接決定產品的使用壽命與可靠性。當前橡膠測試模具體系已形成多元化品類，除橡膠壓縮強度測試模具、橡膠回彈性能測試模具、橡膠磨耗測試模具外，橡膠撕裂強度測試模具、橡膠熱老化測試模具、橡膠介電性能測試模具等也在不同應用場景中發揮重要作用。隨著橡膠工業向高性能化、功能化發展，各類測試模具正共同朝著模塊化、智能化方向演進，為材料研發與質量控制提供更精準的技術支撐。

一、橡膠壓縮強度測試模具

1. 模具結構設計

壓縮強度測試模具由上壓頭、下壓座和定位導柱組成。標準試樣腔尺寸按行業通用標準設計為直徑 29mm× 高度 12.5mm，適配常規圓柱形試樣。導柱采用 45# 鋼調質處理，配合間隙控制在 0.02-0.05mm，確保壓縮過程中試樣受力均勻，避免側向偏移導致的測試誤差。

2. 關鍵技術參數

工作溫度范圍：-40℃~150℃，滿足高低溫環境下的壓縮性能測試需求

最大承載壓力：50kN，適配常規萬能材料試驗機

壓頭表面粗糙度：Ra≤0.8μm，減少摩擦系數對壓縮變形量的影響

平行度誤差：≤0.01mm/100mm，保證上下工作面的平行度要求

3. 操作規范

試樣安裝前需清潔模具工作面，去除殘留橡膠碎屑

試樣放入定位腔后，應確保其軸線與模具中心軸重合度偏差≤0.5mm

壓縮速率設置為 5mm/min 時，模具應無明顯振動或異響

測試完成后，需對模具進行去應力處理，避免長期使用導致的形變累積

二、橡膠回彈性能測試模具

1. 模具組成與原理

回彈性能測試模具采用落錘式結構，主要包括錘頭導向筒、試樣夾持裝置和高度測量標尺。依據行業通用標準設計，錘頭質量為 0.5kg，下落高度固定為 500mm，通過測量試樣回彈高度計算回彈率。

2. 核心技術要求

導向筒垂直度：每米偏差≤0.1mm，確保錘頭運動軌跡垂直

夾持裝置定位精度：±0.1mm，保證試樣中心與錘頭撞擊點重合

標尺最小分度值：1mm，滿足回彈高度的精確測量

錘頭表面硬度：HRC 58-62，經鍍鉻處理提高耐磨性

3. 維護與校準

每周需檢查導向筒內潤滑情況，保持錘頭運動順暢無卡滯

每月進行回彈高度校準，使用標準橡膠塊驗證系統精度

長期使用后，若錘頭磨損量超過 0.2mm，應及時更換以保證測試一致性

三、橡膠磨耗測試模具

1. 典型結構形式

磨耗測試模具主要有兩種類型：① 旋轉滾筒式（DIN 磨耗）：包含試樣夾持器、砂輪（粒度 60 目）和加載裝置，試樣尺寸為 16mm×19mm 的圓柱形② 往復式（阿克隆磨耗）：采用傾斜 30° 的試樣夾持結構，配合砂輪直徑為 150mm

2. 關鍵性能指標

加載精度：±0.5N，常規測試加載力為 10N 或 5N

轉速控制：40-100r/min 無級可調，轉速穩定性 ±1r/min

磨耗行程測量精度：±0.1m，累計行程可達 1000m

夾持力：50-200N 可調，確保試樣在測試過程中無滑移

3. 應用與技術趨勢

針對新能源汽車密封件測試，開發了可模擬油污環境的復合型磨耗模具

智能磨耗模具已集成在線粉塵收集與稱重系統，測試效率提升 30%

采用 3D 打印技術制造的異形試樣夾具，可適應復雜截面橡膠制品的磨耗測試

四、模具材料與加工工藝

1. 材料選擇

工作部件：Cr12MoV 模具鋼，經深冷處理后硬度可達 HRC 60-62

導向部件：20CrMnTi 滲碳淬火，表面硬度 HRC 58-60

高溫測試模具：選用 GH4169 高溫合金，確保 300℃以上環境下的尺寸穩定性

2. 加工工藝要求

關鍵工作面采用超精磨削加工，平面度誤差≤0.005mm

熱處理后需進行時效處理，消除內應力，保證尺寸穩定性

裝配過程中采用分組裝配法，確保運動部件配合間隙一致

總結

橡膠壓縮強度測試模具、橡膠回彈性能測試模具、橡膠磨耗測試模具作為材料力學性能評價的核心工具，其技術水平直接關系到檢測數據的可靠性。在實際應用中，需與橡膠耐介質測試模具、橡膠臭氧老化測試模具、橡膠電性能測試模具等形成互補，構建完整的橡膠材料性能評價體系。操作過程中應嚴格遵循標準規范，結合定期校準與維護，確保測試結果的準確性與一致性。

隨著橡膠材料在高端制造領域的廣泛應用，測試模具正朝著多參數集成、環境模擬和智能化方向快速發展。未來，通過融入物聯網技術實現遠程監控、采用自適應夾持結構適應多規格試樣、開發模塊化設計實現快速換型等創新方向，將進一步提升測試效率與適用性，為新材料研發和產品質量控制提供更全面的技術支持。模具制造企業需持續提升加工精度與創新設計能力，以滿足不斷升級的行業測試需求。