樣片試驗?zāi)＞呤遣牧闲阅軝z測與產(chǎn)品研發(fā)階段的核心工裝，直接決定樣條的成型精度與測試數(shù)據(jù)的可靠性。塑料、橡膠、金屬作為三大基礎(chǔ)工業(yè)材料，其對應(yīng)的塑料樣片試驗?zāi)＞?、橡膠樣片試驗?zāi)＞摺⒔饘贅悠囼災(zāi)＞咴诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝適配、技術(shù)參數(shù)等方面既遵循模具設(shè)計的通用原理，又因材料特性差異形成鮮明的專業(yè)特點。

一、塑料樣片試驗?zāi)＞?/strong>

塑料樣片試驗?zāi)＞咧饕糜谥苽淅臁澢?、沖擊等標準測試樣條，適配 PP、ABS、PC、PA 等通用及工程塑料，其核心設(shè)計目標是保障樣條尺寸一致性與微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計核心要點

模腔結(jié)構(gòu)：采用單腔或多腔模塊化設(shè)計，多腔模具通常為 2-4 腔對稱布局，確保熔體流動均勻；模腔表面采用鏡面拋光處理，Ra≤0.8μm，避免表面缺陷影響拉伸測試結(jié)果。

澆注系統(tǒng)：根據(jù)塑料流動性差異選擇冷流道或熱流道設(shè)計，流動性較差的工程塑料優(yōu)先采用熱流道系統(tǒng)，減少熔體滯留；澆口位置設(shè)置在樣條非測試區(qū)域，避免澆口痕跡導(dǎo)致應(yīng)力集中。

冷卻系統(tǒng)：采用均勻分布的水路設(shè)計，水路間距 15-25mm，與模腔壁距離≥8mm，確保模溫波動控制在 ±2℃內(nèi)，防止樣條因冷卻不均產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

2. 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)規(guī)范

尺寸精度：模腔關(guān)鍵尺寸公差控制在 ±0.02mm，符合 GB/T 1040.2-2006 標準要求；形位公差中平行度≤0.01mm/m，垂直度≤0.015mm/m。

模具材質(zhì)：模腔核心部件選用 P20 或 S136 鋼材，經(jīng)淬火 + 氮化處理，硬度達到 HRC50-55，確保模具耐磨性與使用壽命。

開合模性能：導(dǎo)柱導(dǎo)套采用間隙配合（配合間隙 0.005-0.01mm），保證開合模動作順暢，無卡滯現(xiàn)象，單次試模周期控制在 30-90 秒（隨塑料類型調(diào)整）。

3. 生產(chǎn)應(yīng)用與技術(shù)趨勢

應(yīng)用要點：試模前需根據(jù)塑料特性預(yù)熱模具（溫度范圍 40-120℃），注塑壓力控制在 80-150MPa，避免過壓導(dǎo)致樣條飛邊；試模后需對樣條進行 48 小時環(huán)境老化處理，再進行性能測試。

技術(shù)趨勢：集成智能溫控模塊，實現(xiàn)模溫實時監(jiān)測與自動調(diào)節(jié)；采用 3D 打印快速制模技術(shù)，針對小批量研發(fā)需求，可將模具制作周期縮短 30%-50%；模腔表面采用納米涂層處理，提升脫模性能與耐腐蝕性。

二、橡膠樣片試驗?zāi)＞?/strong>

橡膠樣片試驗?zāi)＞哌m配天然橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠等彈性材料，主要用于制備邵氏硬度、拉伸強度、壓縮永久變形等測試樣條，其設(shè)計核心是適配橡膠硫化成型特性與彈性回復(fù)特點。

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計核心要點

模腔設(shè)計：模腔尺寸嚴格遵循 HG/T 2176-2011 標準，拉伸樣條采用啞鈴型結(jié)構(gòu)，模腔側(cè)壁設(shè)置 0.1-0.2mm 寬的排氣槽，排出硫化過程中產(chǎn)生的氣體，避免樣條出現(xiàn)氣泡缺陷。

鎖模機構(gòu)：采用螺栓緊固或液壓鎖模結(jié)構(gòu)，鎖模力≥5MPa，防止硫化過程中橡膠溢邊；模具分型面采用精密貼合設(shè)計，間隙≤0.03mm。

加熱系統(tǒng)：采用電加熱管或熱油加熱方式，加熱區(qū)域均勻分布，模溫控制精度 ±3℃，適配橡膠硫化溫度范圍 150-180℃。

2. 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)規(guī)范

模具硬度：模腔材料選用 Cr12MoV 或 SKD11，經(jīng)熱處理后硬度達到 HRC58-62，確保模腔耐磨且不易變形。

硫化適配：模具熱容量設(shè)計需匹配硫化時間要求，常規(guī)橡膠樣條硫化時間 5-20 分鐘，模具需具備快速升溫與保溫能力。

脫模設(shè)計：模腔內(nèi)壁采用微弧過渡，避免銳角結(jié)構(gòu)；部分彈性體模具配備頂出機構(gòu)，頂出壓力控制在 0.5-1MPa，防止樣條變形。

3. 生產(chǎn)應(yīng)用與技術(shù)趨勢

應(yīng)用要點：硫化前需對橡膠原料進行預(yù)成型處理，確保原料填充均勻；模具使用后需及時清理模腔殘留膠料，避免積碳影響后續(xù)樣條成型。

技術(shù)趨勢：采用硅膠模芯替代傳統(tǒng)鋼質(zhì)模芯，降低小批量定制成本；集成硫化曲線監(jiān)測功能，實時反饋模腔內(nèi)硫化進度；模具表面采用 PTFE 涂層，提升脫模效率，減少脫模劑使用。

三、金屬樣片試驗?zāi)＞?/strong>

金屬樣片試驗?zāi)＞咧饕糜谥苽滗摪?、鋁合金、銅合金等金屬材料的拉伸、彎曲、剪切測試樣條，適配沖壓、壓鑄、鍛造等成型工藝，其核心要求是保障樣條尺寸精度與力學(xué)性能一致性。

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計核心要點

成型工藝適配：沖壓類模具采用上下模刃口配合設(shè)計，刃口間隙為材料厚度的 5%-8%，避免金屬材料撕裂；壓鑄類模具設(shè)置合理的澆道與溢流槽，確保金屬液填充充分。

模架結(jié)構(gòu)：采用剛性模架設(shè)計，模架變形量≤0.01mm，適配金屬成型的高壓力需求（沖壓壓力通常為 50-200MPa）。

導(dǎo)向系統(tǒng)：采用滾動導(dǎo)柱導(dǎo)套，導(dǎo)向精度≤0.005mm，確保上下模對位準確，避免樣條尺寸偏差。

2. 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)規(guī)范

模具材質(zhì)：沖壓模具刃口選用 Cr12MoV 或 DC53 鋼材，硬度 HRC60-64；壓鑄模具型腔選用 H13 鋼材，經(jīng)氮化處理后表面硬度≥HV800。

尺寸精度：樣條關(guān)鍵尺寸公差控制在 ±0.015mm，符合 GB/T 228.1-2010 標準；樣條表面粗糙度 Ra≤1.6μm，無毛刺、劃痕等缺陷。

耐磨性能：模具易損部位采用可拆卸式設(shè)計，方便更換；表面可采用 TiN 或 DLC 涂層處理，提升耐磨性 3-5 倍。

3. 生產(chǎn)應(yīng)用與技術(shù)趨勢

應(yīng)用要點：金屬材料成型前需進行除銹、涂油等預(yù)處理，防止模具磨損與樣條表面缺陷；沖壓模具需定期檢查刃口鋒利度，當磨損量超過 0.02mm 時及時研磨。

技術(shù)趨勢：引入數(shù)字孿生技術(shù)，通過仿真模擬優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)與成型參數(shù)；采用 additive manufacturing 技術(shù)制造復(fù)雜型腔模具，縮短研發(fā)周期；集成在線監(jiān)測模塊，實時反饋模具受力與磨損狀態(tài)，實現(xiàn)預(yù)測性維護。