在橡胶材料从配方研发到成品量产的全链条中，测试模具是保障材料性能达标的关键工装。其中阶梯型、凹槽型模具与哑铃型、环形、平板型橡胶测试模具协同，构建起覆盖力学性能、环境耐受性等核心指标的检测工装体系。当下橡胶制品应用场景不断拓展（如新能源汽车高压密封圈、航空航天耐温橡胶件），对测试数据的精准度要求提升至误差≤±1%，三种核心模具的结构合理性、加工精度与场景适配性，已成为连接实验室检测与生产线质量管控的核心纽带。
一、三类核心橡胶测试模具的技术特征
1. 哑铃型橡胶测试模具
哑铃型模具专为橡胶拉伸性能测试试样制备设计，模腔采用 “夹持区域 - 过渡弧段 - 有效测试区域” 的三段式布局。夹持区域设为 15°±1° 的楔形结构，解决试样拉伸时易打滑的问题；过渡弧段采用 R5mm±0.5mm 的圆弧过渡，减少应力集中引发的非有效区域断裂；有效测试区域为等截面矩形，确保拉力均匀作用于材料。模具采用分体式结构设计，上下模合模间隙严格控制在 0.03mm 以内，防止胶料溢出影响试样完整性。
该模具遵循 GB/T 528-2009（等同 ISO 37:2011）规范，主流采用 A 型哑铃试样规格，试样总长 115mm±0.5mm，有效段长度 25mm±0.5mm、宽度 6mm±0.2mm、厚度 2mm±0.2mm。模具主体选用 Cr12MoV 模具钢，经热处理后硬度达 HRC58-62，表面镀铬层厚度 5-8μm 以提升耐磨性；加工精度方面，模腔尺寸公差符合 IT7 级标准，表面粗糙度 Ra≤0.4μm。
展开剩余73%实际应用中，该模具与平板硫化机配套使用，控制模压温度 150℃±2℃、压力 10-15MPa，主要用于汽车密封条拉伸强度检测、电线电缆绝缘橡胶断裂伸长率测试、医用输液管力学可靠性验证等场景。
2. 环形橡胶测试模具
环形模具针对橡胶臭氧老化、压缩疲劳等环形试样检测需求开发，模腔为同心圆环结构，采用一体化模架设计避免分体合模导致的同心度偏差，内置定位销保障上下模精准对齐。模具进料口采用 3-4 个圆周均布设计，平衡胶料流动速度，减少试样密度不均；模腔内壁开设有微尺度排气槽（宽 0.1mm、深 0.05mm），及时排出硫化过程中产生的挥发性气体，规避试样内部气泡缺陷。
其设计符合 GB/T 1690-2010（等同 ISO 188:2011）与 GB/T 2951.21-2008 标准，常用试样规格分为两种：内径 17.8mm±0.2mm、截面直径 2.5mm±0.1mm，及内径 30mm±0.3mm、截面直径 5mm±0.2mm。模具同心度精度≤0.02mm，确保老化测试时应力均匀分布；内置螺旋式冷却水路，冷却时间控制在 10min 以内，提升试样制备效率。
生产中，该模具需配合臭氧老化试验箱、疲劳试验机使用，试样经 24h 室温停放消除成型应力后，用于轮胎侧胶抗臭氧龟裂检测、密封圈疲劳寿命评估、高压橡胶软管耐环境性能验证等场景。
3. 平板型橡胶测试模具
平板型模具用于制备压缩永久变形、硬度测试所需的平板状试样，模腔可根据测试标准设计为圆形或方形，采用敞口式模架结构方便试样取出，模腔底部设定位凸台保障试样厚度均匀。模具常规采用 1-4 腔的多模腔布局，提升单次试样制备效率；上下模接触面经镜面抛光处理，减少胶料粘连，同时确保试样表面平整度，避免影响硬度测试结果。
该模具遵循 GB/T 7759-2015（压缩永久变形）与 GB/T 531.1-2008（硬度测试）标准，圆形试样规格为直径 29mm±0.5mm、厚度 25mm±0.5mm，方形试样为边长 50mm±1mm、厚度 6mm±0.3mm。上下模工作面平行度≤0.01mm/100mm，确保压缩测试时应力均匀；模腔表面经氮化处理，硬度达 HV800 以上，提升抗黏连性与耐磨性。
应用场景中，需根据胶料配方调整硫化时间（通常 10-30min），避免过硫或欠硫影响性能，主要用于减震橡胶垫压缩性能检测、密封件长期密封可靠性评估、橡胶鞋底硬度与弹性验证等。
二、橡胶测试模具的技术发展方向
当前橡胶测试模具正朝着智能化、标准化、绿色化方向发展。智能化方面，高端模具集成高精度温度传感器与压力传感器（精度达 ±0.1MPa），实时采集模压数据并与硫化机、测试设备联动，实现试样成型 - 检测的自动化闭环，如哑铃型模具可通过传感器反馈调整夹持压力，避免拉伸时 “假断裂”；标准化方面，随 GB 与 ISO、ASTM 标准对接，模具核心模块实现通用化，如环形模具截面尺寸模块可快速更换，平板型模具模腔数量可灵活切换；绿色化方面，采用再生 Cr12MoV 模具钢、激光雕刻加工减少废屑，开发陶瓷防黏连涂层降低脱模剂使用，模具寿命延长至 5 万次以上，减少固废产生。
三、总结
哑铃型、环形、平板型橡胶测试模具作为橡胶性能检测的核心工装，其技术水平直接影响检测数据可靠性与生产效率。随着橡胶工业向特种化、精密化方向迈进，模具需进一步升级以适配高端需求，未来将更紧密融合测试设备与生产管理系统，成为橡胶行业质量管控的关键支撑。
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