為了滿足零件結(jié)構(gòu)和工藝的要求，在設(shè)計(jì)復(fù)合模之前，必須對(duì)零件的設(shè)計(jì)輸入進(jìn)行充分的分析，以產(chǎn)生模具結(jié)構(gòu)的初步概念。(1)分析了復(fù)合硫化罐的工程結(jié)構(gòu)。通常有板、梁、肋、長桁架、節(jié)點(diǎn)以及整體箱形截面等結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形式，可以有一個(gè)一般的模具概念，面板往往是一個(gè)大框架結(jié)構(gòu)；梁一般很長，經(jīng)常以負(fù)模和正模的形式出現(xiàn)(圖1，圖2)；長桁架一般為細(xì)長結(jié)構(gòu)，整個(gè)箱形截面一般需要上下閉合。
(2)分析零件的工程界面。硫化罐將橡膠制品用蒸汽進(jìn)行硫化處理的設(shè)備。屬快開式的需頻繁開啟的壓力容器。橡膠硫化時(shí)的蒸汽壓力一般不超過1MPa表壓，溫度約在180℃以下。硫化罐的結(jié)構(gòu)均為圓筒形帶凸形封頭的容器。有立式與臥式之分，一端封頭為快開式。立式硫化罐主要用于硫化以纖維為主體骨架材料的普通輪胎、農(nóng)用輪胎以及其他要求不高的輪胎或特殊輪胎。立式硫化罐的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)能力大，目前我國很多輪胎廠仍在使用。無論有無氣動(dòng)面、裝配面、粘接面等，這些表面一般都可以確定為薄膜表面，但如果這些表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以考慮在工程界面一側(cè)增加補(bǔ)償層，在工程界面背面設(shè)計(jì)薄膜表面。
(3)分析零件的質(zhì)量要求。立式硫化罐主要用于硫化以纖維為主體骨架材料的普通輪胎、農(nóng)用輪胎以及其他要求不高的輪胎或特殊輪胎。立式硫化罐的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)能力大，目前我國很多輪胎廠仍在使用。零件的外形尺寸精度直接影響模具的質(zhì)量要求和成本。通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)、定位方法和加工方法，可以達(dá)到精度要求。(4)復(fù)合硫化罐的形成過程為共硫化、共結(jié)合或二次轉(zhuǎn)移(圖3)。在共固化過程中，所有的層都是一次濕涂入罐內(nèi)，這就要求同時(shí)使用更多的模具，通常整套模具比較復(fù)雜。共結(jié)合是將干、濕件固化到罐中，需要部分零件的成型模具和固化零件的二次固化模具及濕涂。當(dāng)二次粘接時(shí)，所有零件都已固化，通過薄膜將它們固化在一起，形成所有零件的成型模具和二次粘接的定位模具。模具材料的選擇用作復(fù)合成型模具的主要材料有普通鋼、因瓦鋼、復(fù)合材料(雙馬和環(huán)氧樹脂)、鋁等。通常根據(jù)材料的性質(zhì)(主要是高溫下的熱膨脹系數(shù))、成本、周期和使用次數(shù)進(jìn)行選擇，如表1所示。對(duì)于機(jī)身、機(jī)翼、舵面等大尺寸、大曲率的模具，通常選用因瓦鋼，對(duì)某些梁、肋、長桁架等匹配要求較高的往往選用因瓦鋼。對(duì)于需要旋轉(zhuǎn)的焊絲模具，綜合考慮重量因素，采用復(fù)合模是一種較好的選擇。對(duì)于形狀不太復(fù)雜、曲率較小或等截面的零件，通常采用普通鋼或鋁來降低成本，但在設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)膨脹和變形因素進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償復(fù)合硫化罐模具的熱膨脹模具當(dāng)模具和預(yù)浸料固化到硫化罐中時(shí)，模具會(huì)隨著溫度的升高而膨脹，尺寸也會(huì)增大。當(dāng)達(dá)到保溫狀態(tài)時(shí)，預(yù)浸料發(fā)生反應(yīng)并凝固，這與模具的尺寸是一致的。在固化完成后的冷卻過程中，模具和固化件都會(huì)收縮，但如果模具材料的熱膨脹系數(shù)與復(fù)合件的熱膨脹系數(shù)不一致，則收縮率也會(huì)不一致。因此，零件尺寸和模具尺寸之間存在偏差。根據(jù)表1中材料的熱膨脹系數(shù)，因瓦鋼和復(fù)合模具的熱膨脹對(duì)零件的影響很小，可以忽略不計(jì)。然而，普通鋼和鋁都有一定的影響，特別是當(dāng)尺寸較大時(shí)，必須考慮膨脹量，否則產(chǎn)品尺寸會(huì)隨著模具的膨脹而增大。
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