一、柱塞压力（材料注入压力）

1. 材料类型影响

• 热固性塑料：
  • 酚醛模塑料：柱塞压力通常为 30–50 MPa，复杂结构或厚壁制品可能需增至 60–100 MPa。
  • 环氧酚醛 / 不饱和聚酯：流动性较好，压力范围 5–30 MPa，适用于薄壁或精密部件。
  • 碳纤维增强复合材料：需 2–14 MPa，取决于纤维密度和模具填充难度。
• 橡胶 / 硅胶：
  • 固态硅胶（HCR）：柱塞压力 15–30 MPa，需配合高温硫化（160–180℃）以确保胶料均匀填充。
  • 液态硅胶（LSR）：通常采用注射成型（压力 5–10 MPa），若采用转注模压，柱塞压力可能增至 10–50 MPa，需控制胶料粘度和硫化速度。

2. 工艺设计影响

• 流道长度与复杂度：
  长流道或多型腔模具需更高压力（如 50–100 MPa）以克服流动阻力，避免填充不足。
• 材料预热：
  预加热至 100–150℃ 可降低粘度，使柱塞压力降低 20–30%（如从 50 MPa 降至 35 MPa）。

二、模具闭合压力（锁模力）

1. 基础公式

• 型腔压力（P）：
  热固性塑料取 20–40 MPa，橡胶 / 硅胶取 15–30 MPa，复杂结构需增加 10–20%。
• 安全系数（K）：
  一般取 1.1–1.3，精密模具或高压场景（如 LSR）取 1.5–2.0。

2. 典型案例

• 小型热固性塑件（投影面积 50 cm²）：
  锁模力 = 50 cm² × 30 MPa × 1.2 = 1800 kN（约 180 吨）。
• 硅胶密封圈（投影面积 100 cm²）：
  锁模力 = 100 cm² × 25 MPa × 1.3 = 3250 kN（约 325 吨）。

三、压力选择的关键考量

1. 材料流动性与固化特性
   • 高粘度材料（如高硬度硅胶）需提高柱塞压力至 30–50 MPa，同时缩短充模时间以避免提前固化。
   • 快速固化材料（如环氧酚醛）需控制压力上升速度，防止因摩擦生热导致局部过热。
2. 模具结构优化
   • 流道设计：采用 梯形流道 或 牛角式浇口 可降低压力损失，减少柱塞压力需求。
   • 排气系统：设置 0.01–0.03 mm 深排气槽 可避免型腔气体压缩导致的压力骤升（可能增加 10–15% 额外压力）。
3. 设备匹配性
   • 柱塞压力需与液压机辅助缸额定压力匹配（通常为液压机主缸压力的 60–80%），避免超压损坏设备。
   • 锁模力需小于液压机主缸额定压力，否则可能导致模具变形或飞边。

四、典型压力范围参考表

五、压力异常的风险与对策

1. 压力不足
   • 风险：填充不完全、表面气泡、固化不良。
   • 对策：提高柱塞压力 10–20%，检查流道是否堵塞或排气不畅。
2. 压力过高
   • 风险：模具磨损、飞边、材料降解。
   • 对策：降低柱塞压力 5–10%，优化流道设计或更换低粘度材料。
3. 压力波动
   • 风险：制品尺寸不稳定、力学性能差异。
   • 对策：检查液压系统稳定性，采用 闭环压力控制 技术（精度 ±1%）。

六、行业标准与验证建议

1. 参考标准
   • ISO 17952:2016（塑料转注模压工艺规范）：建议柱塞压力测试精度为 ±2%，锁模力测试精度 ±5%。
   • ASTM D638（拉伸性能测试）：通过制品力学性能反推压力是否合理（如拉伸强度下降 10% 可能提示压力不足）。
2. 工艺验证
   • 首件检验：采用 压力 - 位移曲线监控，确保充模阶段压力上升平稳（斜率≤5 MPa/s）。
   • 批量生产：每 50 模次抽检 1 件，通过 硬度测试（邵氏 A 误差 ±2）和 尺寸测量（公差 ±0.05 mm）验证压力稳定性。