注塑模具脹模變形是注塑生產(chǎn)過程中較為棘手的問題，它不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，還可能損壞模具，降低生產(chǎn)效率。以下是一些針對(duì)該問題的解決方法：

一、優(yōu)化注塑工藝參數(shù)

降低注射壓力：

注射壓力過大是引發(fā)模具脹模的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)注射壓力超出模具所能承受的范圍時(shí)，塑料熔體在型腔中產(chǎn)生的脹模力會(huì)使模具發(fā)生變形。在實(shí)際操作中，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、尺寸以及所使用的塑料原料特性，謹(jǐn)慎地調(diào)整注塑機(jī)的注射壓力設(shè)置。例如，對(duì)于壁厚較薄、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的小型注塑產(chǎn)品，若初始設(shè)定的注射壓力為 120MPa 導(dǎo)致模具脹模，可逐步以 5 - 10MPa 的幅度降低壓力，并密切觀察模具狀態(tài)與產(chǎn)品成型質(zhì)量，直至找到一個(gè)既能保證產(chǎn)品完整填充又不會(huì)引起脹模的最佳壓力值，如 90MPa 左右。這樣的調(diào)整過程需要操作人員具備豐富的經(jīng)驗(yàn)和耐心，同時(shí)要做好詳細(xì)的記錄，以便后續(xù)生產(chǎn)參考。

降低注射速度：

注射速度過快會(huì)使塑料熔體如同一股強(qiáng)勁的流體，瞬間對(duì)模具型腔產(chǎn)生巨大的沖擊力，從而極易引發(fā)模具脹模變形。因此，適當(dāng)減緩注射速度，使塑料熔體能夠以較為平穩(wěn)、緩和的方式填充型腔至關(guān)重要。例如，對(duì)于一個(gè)大型復(fù)雜注塑件，原本設(shè)定的注射速度為每秒 80mm3/s，此時(shí)可將其降低至每秒 50mm3/s，甚至更低，以觀察模具脹?，F(xiàn)象是否得到改善。但需要注意的是，注射速度過慢可能會(huì)導(dǎo)致塑料熔體在填充過程中冷卻過早，出現(xiàn)短射等缺陷，所以在調(diào)整過程中要綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量的各個(gè)方面，找到一個(gè)平衡點(diǎn)。

調(diào)整保壓壓力和時(shí)間：

保壓階段在注塑過程中起著補(bǔ)充塑料因冷卻而收縮部分的重要作用。然而，如果保壓壓力過高或時(shí)間過長，型腔內(nèi)部的壓力就會(huì)持續(xù)累積，最終導(dǎo)致模具脹模。在確定保壓參數(shù)時(shí)，要充分考慮產(chǎn)品的壁厚分布、尺寸精度要求以及塑料的收縮率等因素。例如，對(duì)于一個(gè)壁厚不均勻的產(chǎn)品，較厚部位需要適當(dāng)?shù)谋簛肀ＷC其密實(shí)度，但過高的保壓壓力可能使模具在較薄部位產(chǎn)生脹模。可以先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定一個(gè)初始保壓壓力和時(shí)間，如保壓壓力為 60MPa，保壓時(shí)間為 10 秒，然后根據(jù)產(chǎn)品成型后的外觀、尺寸精度以及模具狀態(tài)進(jìn)行逐步微調(diào)。每次調(diào)整保壓壓力幅度可控制在 5MPa 左右，保壓時(shí)間可增減 1 - 2 秒，經(jīng)過多次試驗(yàn)后確定合適的保壓參數(shù)組合，比如保壓壓力調(diào)整為 50MPa，保壓時(shí)間縮短為 8 秒時(shí)，模具脹?，F(xiàn)象消失且產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。

模具實(shí)例   

本實(shí)例為一鮑魚盤模具，外徑為500mm，其上均布有數(shù)百個(gè)直徑相等的小孔且為通孔，其制品形狀如圖1所示，模具澆注系統(tǒng)如圖2所示。  

由于該模具使用時(shí)間較長(5年)，生產(chǎn)數(shù)量很大(30萬件)，其5點(diǎn)式澆注系統(tǒng)中心澆口周圍在注射壓力作用下發(fā)生脹模，使制品通孔產(chǎn)生飛邊，導(dǎo)致

透孔率只有70%，嚴(yán)重影響了該制品的使用功能，且不透孔部分都集中于中心澆口部位。

原因分析

流動(dòng)距離比不同導(dǎo)致壓力分布不均，由于該模具為中心5點(diǎn)式澆口，根據(jù)口模公式

 △P=jL (1) 式中

△P——口模壓力降

j——口模常數(shù)

L——口模長度 　　

由式(1)可以看出，澆點(diǎn)壓力降與流動(dòng)距離成正比。由此可以導(dǎo)出中心澆口在成型時(shí)壓力P中大于其它分流道澆口壓力P分，即P中﹥P分，因此可以

得出結(jié)論，中心澆口處壓力過大是導(dǎo)致脹模的根本原因。

其5點(diǎn)式澆口模具成型過程如圖3，即中心澆口處先充滿，然后向外擴(kuò)充，為使制品完全充滿，則制品中心部分要承受過大的補(bǔ)壓壓力。

圖3 5點(diǎn)式澆口模具成型過程

避免壓力不均的解決辦法和出現(xiàn)的問題

解決上述問題的最簡單辦法是堵死中心澆口。由圖1和圖2可看出，堵住中心澆口后，4個(gè)澆口處的△P值已達(dá)到一致，不再存在壓力不均現(xiàn)象，但隨

之而來又出現(xiàn)一個(gè)新問題，制品在中心點(diǎn)處成型后極易形成燃燒點(diǎn)，對(duì)制品來說是不可接受的，顯然問題并未得到根本解決，如圖4所示。于是，

我們據(jù)實(shí)對(duì)改動(dòng)后模具進(jìn)行一次打樣分析，發(fā)現(xiàn)制品成型后會(huì)留下一f3～f8mm的燃燒點(diǎn)。

圖4 4點(diǎn)式澆口模具成型過程

二、改進(jìn)模具設(shè)計(jì)與維護(hù)

增加模具壁厚：

針對(duì)容易出現(xiàn)脹模現(xiàn)象的模具特定部位，適當(dāng)增加其壁厚是一種直接有效的解決方法。較厚的模具壁能夠顯著提升其抵抗塑料熔體壓力的能力，從而有效減少變形的發(fā)生。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)修改時(shí)，需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析，精確確定哪些部位需要增加壁厚以及增加的具體尺寸。例如，在模具型腔的側(cè)面，若經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該部位在注塑過程中承受的壓力較大且容易脹模，在不影響產(chǎn)品脫模和模具整體結(jié)構(gòu)的前提下，可將原本 25mm 的壁厚增加到 30mm。這樣的調(diào)整不僅能增強(qiáng)模具的強(qiáng)度，還能提高其使用壽命，但同時(shí)也要注意壁厚增加可能帶來的模具重量增加、冷卻時(shí)間延長等問題，需要綜合權(quán)衡利弊。

加強(qiáng)模具支撐結(jié)構(gòu)：

通過合理地增設(shè)支撐柱、加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)部件，可以有效增強(qiáng)模具的整體剛性和穩(wěn)定性，從而更好地分散型腔所承受的壓力，減少脹模變形的風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)計(jì)支撐柱時(shí)，要根據(jù)模具的大小、形狀以及注塑壓力的分布情況，均勻地布局在模具的關(guān)鍵部位，如模具的底部和側(cè)面。支撐柱的直徑、數(shù)量和間距都需要經(jīng)過精確計(jì)算和模擬分析，以確保其能夠提供足夠的支撐力。例如，對(duì)于一個(gè)較大尺寸的平板類模具，可在底部均勻分布直徑為 30mm 的支撐柱，柱間距控制在 200 - 300mm 之間。加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)則要考慮其與模具型腔壁的連接方式、厚度和高度等因素，一般來說，加強(qiáng)筋的厚度可設(shè)置為型腔壁厚的 0.6 - 0.8 倍，高度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定，以確保在不影響產(chǎn)品脫模的前提下最大限度地提高模具壁的抗彎強(qiáng)度。

檢查模具的合模精度：

模具合模的緊密程度對(duì)防止脹模起著至關(guān)重要的作用。如果合模時(shí)上下模之間存在間隙或合模力不均勻，塑料熔體就會(huì)在注塑過程中從這些薄弱部位溢出，導(dǎo)致模具脹模。定期對(duì)模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面檢查是確保合模精度的關(guān)鍵步驟。其中，導(dǎo)柱和導(dǎo)套作為模具合模的導(dǎo)向部件，其磨損情況直接影響合模精度。檢查時(shí)，要仔細(xì)觀察導(dǎo)柱表面是否有劃痕、磨損痕跡以及導(dǎo)套內(nèi)部是否有松動(dòng)或變形。一旦發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱磨損嚴(yán)重，其直徑減小超過一定限度（如 0.1mm），或者導(dǎo)套出現(xiàn)松動(dòng)，就應(yīng)及時(shí)更換新的導(dǎo)柱和導(dǎo)套。同時(shí)，還要檢查模具的分型面是否平整，有無異物殘留，如有必要，可對(duì)分型面進(jìn)行研磨修復(fù)，以保證合模時(shí)上下模能夠緊密貼合，均勻地承受注塑壓力。

三、選用合適的材料

模具材料的選擇：

模具材料的性能直接決定了模具在注塑過程中的抗變形能力。在選擇模具材料時(shí)，要綜合考慮注塑產(chǎn)品的批量大小、尺寸精度要求、塑料原料特性以及生產(chǎn)成本等多方面因素。對(duì)于大批量生產(chǎn)、對(duì)尺寸精度要求極高且注塑壓力較大的產(chǎn)品，應(yīng)優(yōu)先選用具有高強(qiáng)度、高剛性和良好耐磨性的優(yōu)質(zhì)合金鋼，如 P20、H13 等。這些材料經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，能夠形成?jiān)硬且穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)，有效抵抗塑料熔體的長期沖刷和高壓作用。例如，在生產(chǎn)汽車零部件的注塑模具中，由于產(chǎn)品批量大、精度要求高，常采用 H13 合金鋼制作模具型腔和型芯，經(jīng)淬火和回火處理后，其硬度可達(dá)到 48 - 52HRC，能夠滿足長時(shí)間、高強(qiáng)度的注塑生產(chǎn)需求。而對(duì)于小批量生產(chǎn)或?qū)δ＞叱杀疽筝^為嚴(yán)格的產(chǎn)品，則可以在保證基本性能的前提下，選用一些性價(jià)比更高的材料，如預(yù)硬型塑料模具鋼，在降低成本的同時(shí)也能在一定程度上滿足模具的使用要求。

塑料材料的優(yōu)化：

不同種類的塑料材料其流動(dòng)性差異較大，流動(dòng)性較好的塑料在注塑過程中更容易對(duì)模具型腔產(chǎn)生較大的脹模力。因此，在滿足產(chǎn)品性能要求的前提下，對(duì)塑料材料進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化也是解決模具脹模問題的一個(gè)方向。一方面，可以考慮選用流動(dòng)性稍差但其他性能符合要求的塑料材料替代原有的高流動(dòng)性材料。例如，在某些對(duì)產(chǎn)品外觀要求不高但對(duì)尺寸精度要求較嚴(yán)格的注塑產(chǎn)品中，將原本使用的高流動(dòng)性聚丙烯（PP）材料替換為流動(dòng)性相對(duì)較低的聚乙烯（PE）材料，在一定程度上可降低脹模風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，還可以在塑料材料中添加適量的填料，如玻璃纖維、碳酸鈣等，以降低其流動(dòng)性。玻璃纖維的添加不僅可以提高塑料的強(qiáng)度和剛性，還能有效改善其尺寸穩(wěn)定性，減少因收縮而產(chǎn)生的脹模力。但需要注意的是，填料的添加量要根據(jù)產(chǎn)品的具體要求進(jìn)行精確控制，過多的填料可能會(huì)影響塑料的加工性能和產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。例如，在聚丙烯材料中添加 20% - 30% 的玻璃纖維，既能降低其流動(dòng)性，又能使產(chǎn)品的綜合性能得到提升，同時(shí)對(duì)模具脹模現(xiàn)象有明顯的改善作用。