家用扫地机模具注塑在设计加工中遇到的常见问题有哪些
来源: 大银 发布日期 2025-09-10 14:53:53
家用扫地机模具注塑设计加工过程中,翻模次数不足、烧模、成型不良等问题频发,不仅导致模具报废率升高(可达10%-15%),还会延误生产周期、增加成本。这些问题多源于材料选型不当、工艺参数失控或操作不规范,需针对性分析成因并制定解决策略。以下详解四大核心问题的本质、诱因及实操方案。
一、模具翻模次数少:硅胶选型与配比是关键
模具翻模次数不足(常规硅胶模具正常寿命10-50次,劣质操作下常低于5次),核心诱因集中在硅油过量添加与硅胶硬度错配,具体解析如下:
(一)核心诱因
硅油破坏硅胶交联结构
硅油作为增塑剂用于降低硅胶粘度,但若添加量超过硅胶重量的5%,会稀释交联剂浓度、破坏硅胶分子链的三维网状结构,导致模具撕裂强度从8-10N/mm降至3-5N/mm以下,翻模时易断裂。
硅胶硬度与产品适配失衡
小件复杂花纹产品(如精密浮雕)选用邵氏A50以上硬硅胶:硬硅胶脆性大、弹性差,翻模时难以贴合花纹细节,易在边角处开裂;
大件产品(如汽车内饰件)选用邵氏A20以下软硅胶:软硅胶拉伸强度不足(<3MPa),翻模时易变形,重复使用3-5次后尺寸精度失控。
(二)解决方案
控制硅油添加量:按硅胶重量的1%-3%添加,且优先选用高纯度二甲基硅油,避免劣质硅油中的杂质干扰交联;
精准匹配硅胶硬度:小件复杂件选邵氏A20-30软硅胶(撕裂强度≥9N/mm),大件结构件选邵氏A40-50硬硅胶(拉伸强度≥5MPa);
强化模具补强:翻模次数要求高的模具(如10次以上),可在硅胶内嵌入100目玻璃纤维布,提升整体强度30%以上。
二、模具烧模现象:放热反应控制是核心
烧模多发生在不饱和树脂成型场景,因树脂与固化剂反应放热失控导致硅胶模具碳化、变形,发生率约8%-12%,具体成因与应对如下:
(一)成因解析
不饱和树脂(如191、196型)与过氧化类固化剂(如过氧化甲乙酮)混合后,会触发自由基聚合反应,1-2分钟内达到放热峰值(温度可达120-150℃),而常规硅胶模具耐温上限仅80-100℃,若未及时脱模,高温会使硅胶分子链断裂、表面碳化发黑。
(二)预防与解决
优化固化剂配比:将固化剂添加量从常规2%-3%降至1%-1.5%,延长放热峰值至3-4分钟,为脱模预留时间;
控制成型温度:在模具外围设置冷水循环通道,或在树脂中添加5%-8%的降温剂(如碳酸钙粉末),降低放热峰值至100℃以下;
及时脱模:树脂混合后1.5-2分钟内完成灌注,3分钟内必须脱模,避免高温持续作用于模具。
三、模具灌模与分片模制作:规范操作保成型
灌模与分片模是硅胶模具的两种主流成型方式,操作不规范易导致模具缺料、气泡、强度不足,具体标准流程如下:
(一)分片模(适用于复杂花纹、大件产品)
前期准备:将原型件表面打磨光滑,均匀涂刷1-2层脱模剂(凡士林或硅油脱模剂,厚度5-10μm),避免模具粘连;
硅胶涂刷:选用真空脱泡后的硅胶(真空度≥-0.09MPa),首次涂刷厚度0.5-1mm,30分钟后粘贴100目玻璃纤维布(覆盖面积≥90%)增强,再涂刷第二层硅胶(总厚度2-3mm);
外模制作:硅胶固化24小时后(25℃环境下),用石膏或环氧树脂制作外模(厚度5-8mm),防止翻模时硅胶变形。
(二)灌模(适用于简单光滑、小件产品)
边界围合:用亚克力板或玻璃板将原型件围合,间隙预留5-10mm(确保硅胶厚度均匀);
硅胶灌注:将脱泡后的硅胶缓慢倒入围合区域(流速≤50ml/s,避免产生气泡),液面高于原型件2-3mm;
固化成型:25℃环境下静置24小时,或60℃烘箱中加速固化4小时,脱模后修剪毛边即可使用。
四、模具表干里不干:缩合型硅胶固化条件失控
缩合型硅胶模具出现“表面干燥、内部粘手”现象,本质是固化机理所需的水分不足,具体成因与解决如下:
(一)成因分析
缩合型硅胶依赖分子链中的羟基(-OH)与交联剂(如正硅酸乙酯)反应固化,而反应需微量水分(0.5%-1%)催化。若生产中存在以下问题,易导致固化不完全:
硅胶储存不当:长期暴露在干燥环境(湿度<30%)中,自身吸附的水分流失;
加工时未补加水分:硅胶加热脱泡(温度>60℃)时水分被蒸发,且未及时补充去离子水;
环境湿度不足:固化环境湿度<40%,无法为反应提供足量水分。
(二)解决与预防
补加水分:按硅胶重量的0.5%-1%添加去离子水,搅拌均匀后再脱泡;
控制环境湿度:固化时通过加湿器将环境湿度维持在50%-60%,温度保持20-25℃;
规范储存:硅胶密封存放在阴凉潮湿环境(湿度50%-70%),开封后7天内使用完毕。
大银塑胶制品有限公司专注家电模具制造,提供OEM/ODM代工服务。是一家集研发、制造服务于一体的制造方案供应商。自有经营产品分别为扫地机器人、塑胶餐具及电子飞镖靶。拥有30年模具开发经验,50多位研发人员,100多台注塑机,致力于为客户提供高品质的制造服务,为客户创造价值。