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一、柱塞壓力（材料注入壓力）

1. 材料類型影響

• 熱固性塑料：
  • 酚醛模塑料：柱塞壓力通常為 30–50 MPa，復(fù)雜結(jié)構(gòu)或厚壁制品可能需增至 60–100 MPa。
  • 環(huán)氧酚醛 / 不飽和聚酯：流動性較好，壓力范圍 5–30 MPa，適用于薄壁或精密部件。
  • 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料：需 2–14 MPa，取決于纖維密度和模具填充難度。
• 橡膠 / 硅膠：
  • 固態(tài)硅膠（HCR）：柱塞壓力 15–30 MPa，需配合高溫硫化（160–180℃）以確保膠料均勻填充。
  • 液態(tài)硅膠（LSR）：通常采用注射成型（壓力 5–10 MPa），若采用轉(zhuǎn)注模壓，柱塞壓力可能增至 10–50 MPa，需控制膠料粘度和硫化速度。

2. 工藝設(shè)計影響

• 流道長度與復(fù)雜度：
  長流道或多型腔模具需更高壓力（如 50–100 MPa）以克服流動阻力，避免填充不足。
• 材料預(yù)熱：
  預(yù)加熱至 100–150℃ 可降低粘度，使柱塞壓力降低 20–30%（如從 50 MPa 降至 35 MPa）。

二、模具閉合壓力（鎖模力）

1. 基礎(chǔ)公式

• 型腔壓力（P）：
  熱固性塑料取 20–40 MPa，橡膠 / 硅膠取 15–30 MPa，復(fù)雜結(jié)構(gòu)需增加 10–20%。
• 安全系數(shù)（K）：
  一般取 1.1–1.3，精密模具或高壓場景（如 LSR）取 1.5–2.0。

2. 典型案例

• 小型熱固性塑件（投影面積 50 cm²）：
  鎖模力 = 50 cm² × 30 MPa × 1.2 = 1800 kN（約 180 噸）。
• 硅膠密封圈（投影面積 100 cm²）：
  鎖模力 = 100 cm² × 25 MPa × 1.3 = 3250 kN（約 325 噸）。

三、壓力選擇的關(guān)鍵考量

1. 材料流動性與固化特性
   • 高粘度材料（如高硬度硅膠）需提高柱塞壓力至 30–50 MPa，同時縮短充模時間以避免提前固化。
   • 快速固化材料（如環(huán)氧酚醛）需控制壓力上升速度，防止因摩擦生熱導(dǎo)致局部過熱。
2. 模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化
   • 流道設(shè)計：采用 梯形流道 或 牛角式澆口 可降低壓力損失，減少柱塞壓力需求。
   • 排氣系統(tǒng)：設(shè)置 0.01–0.03 mm 深排氣槽 可避免型腔氣體壓縮導(dǎo)致的壓力驟升（可能增加 10–15% 額外壓力）。
3. 設(shè)備匹配性
   • 柱塞壓力需與液壓機(jī)輔助缸額定壓力匹配（通常為液壓機(jī)主缸壓力的 60–80%），避免超壓損壞設(shè)備。
   • 鎖模力需小于液壓機(jī)主缸額定壓力，否則可能導(dǎo)致模具變形或飛邊。

四、典型壓力范圍參考表

五、壓力異常的風(fēng)險與對策

1. 壓力不足
   • 風(fēng)險：填充不完全、表面氣泡、固化不良。
   • 對策：提高柱塞壓力 10–20%，檢查流道是否堵塞或排氣不暢。
2. 壓力過高
   • 風(fēng)險：模具磨損、飛邊、材料降解。
   • 對策：降低柱塞壓力 5–10%，優(yōu)化流道設(shè)計或更換低粘度材料。
3. 壓力波動
   • 風(fēng)險：制品尺寸不穩(wěn)定、力學(xué)性能差異。
   • 對策：檢查液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性，采用 閉環(huán)壓力控制 技術(shù)（精度 ±1%）。

六、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與驗證建議

1. 參考標(biāo)準(zhǔn)
   • ISO 17952:2016（塑料轉(zhuǎn)注模壓工藝規(guī)范）：建議柱塞壓力測試精度為 ±2%，鎖模力測試精度 ±5%。
   • ASTM D638（拉伸性能測試）：通過制品力學(xué)性能反推壓力是否合理（如拉伸強(qiáng)度下降 10% 可能提示壓力不足）。
2. 工藝驗證
   • 首件檢驗：采用 壓力 - 位移曲線監(jiān)控，確保充模階段壓力上升平穩(wěn)（斜率≤5 MPa/s）。
   • 批量生產(chǎn)：每 50 模次抽檢 1 件，通過 硬度測試（邵氏 A 誤差 ±2）和 尺寸測量（公差 ±0.05 mm）驗證壓力穩(wěn)定性。