一、模具材料
材料的硬度
硬度高的模具材料能夠抵抗塑件成型時(shí)產(chǎn)生的壓力，減少模具表面的磨損。例如，常用的模具鋼材經(jīng)過熱處理后，硬度可以達(dá)到 HRC30 - 50 以上。像 P20 鋼是一種常用的預(yù)硬塑料模具鋼，其硬度在 30 - 36HRC 左右，適用于一些中等精度和強(qiáng)度要求的注塑模具。而 H13 鋼經(jīng)過淬火和回火處理后，硬度可以達(dá)到 48 - 52HRC，能承受較高的注射壓力和溫度，常用于高精度、高硬度要求的模具。
高硬度材料可以有效降低模具在長(zhǎng)期使用過程中的塑性變形，保證模具的尺寸精度。如果模具材料硬度不足，當(dāng)注射壓力較大時(shí)，型腔表面容易被壓出凹痕，或者型芯容易彎曲變形，從而影響塑件的尺寸精度和外觀質(zhì)量。
材料的耐磨性
耐磨性好的材料可以延長(zhǎng)模具的使用壽命。模具材料的耐磨性主要取決于其金相組織和碳化物的性質(zhì)、數(shù)量及分布情況。例如，一些含鉻、鉬等合金元素的模具鋼，能夠形成硬質(zhì)的碳化物，在模具表面形成耐磨層。
當(dāng)塑料熔體在高壓下注入模具型腔時(shí)，會(huì)與模具型腔表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。對(duì)于一些填充了玻璃纖維等磨料成分的塑料，對(duì)模具表面的磨損更為嚴(yán)重。耐磨性差的模具材料會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)劃痕、磨斑等磨損現(xiàn)象，導(dǎo)致塑件表面粗糙度增加，甚至出現(xiàn)飛邊等問題。
材料的抗腐蝕性
有些塑料原料在加工過程中會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體。例如，在 PVC 塑料加工中，會(huì)釋放出氯化氫氣體，這些氣體如果殘留在模具型腔表面，會(huì)腐蝕模具材料。如果模具材料抗腐蝕性差，就會(huì)在型腔表面形成腐蝕坑，影響塑件質(zhì)量。
銅合金等材料雖然具有良好的導(dǎo)熱性，但其抗腐蝕性相對(duì)較差。而一些不銹鋼模具材料，如 420 不銹鋼，具有較好的抗腐蝕性，適用于加工可能會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料材料。
二、模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
合理的冷卻系統(tǒng)可以保證模具在注塑過程中的溫度均勻性和穩(wěn)定性。如果冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致模具局部溫度過高或過低。例如，冷卻水道的布局不當(dāng)，會(huì)使模具型腔表面溫度不均勻，引起塑料熔體在型腔內(nèi)冷卻速度不一致，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
這種內(nèi)應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致模具在長(zhǎng)期使用過程中出現(xiàn)變形、開裂等問題。而且溫度不均勻還會(huì)影響塑件的尺寸精度和外觀質(zhì)量，如產(chǎn)生翹曲、縮水痕等缺陷。
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
包括主流道、分流道、澆口等部分的設(shè)計(jì)。良好的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以保證塑料熔體能夠順利、均勻地填充模具型腔，減少熔體對(duì)模具型腔和型芯的沖擊力。
例如，澆口位置的選擇如果不合理，熔體可能會(huì)直接沖擊型芯或型腔的薄弱部位，導(dǎo)致模具損壞。合適的澆口尺寸也能避免因澆口過小而引起的熔體剪切應(yīng)力過大，或者因澆口過大而造成塑料浪費(fèi)和模具平衡性差等問題。
模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
模具的型腔、型芯以及模架等結(jié)構(gòu)要具有足夠的強(qiáng)度來承受注塑過程中的各種力。例如，對(duì)于大型注塑模具，如果模架的剛度不足，在注射壓力作用下會(huì)發(fā)生變形，影響模具的閉合精度，進(jìn)而影響塑件的精度。
合理的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)可以在不增加模具過多重量的情況下提高模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí)，模具的連接部分，如螺栓、鎖緊塊等的強(qiáng)度和設(shè)計(jì)合理性也會(huì)影響模具的耐用性。
三、模具的制造工藝
加工精度
高精度的加工可以保證模具的配合精度。例如，型腔和型芯的配合間隙要均勻且合適，間隙過大容易產(chǎn)生飛邊，間隙過小則會(huì)導(dǎo)致模具打開困難，甚至損壞模具。
加工精度還包括模具的尺寸精度、形狀精度和位置精度等。高精度的加工可以保證模具的裝配精度，減少因裝配不良而導(dǎo)致的模具故障。例如，在多型腔模具中，各個(gè)型腔的位置精度和一致性要求很高，否則會(huì)影響塑件的批量生產(chǎn)質(zhì)量。
表面處理工藝
常見的表面處理工藝有電鍍、氮化、滲碳等。電鍍可以在模具表面形成一層耐磨、耐腐蝕的金屬層，如鍍硬鉻可以提高模具表面的硬度和耐磨性。
氮化處理可以使模具表面形成一層硬度高、耐磨性好的氮化層，而且氮化層與基體結(jié)合牢固，能夠有效提高模具的使用壽命。表面處理還可以改善模具的脫模性能，減少脫模時(shí)對(duì)模具表面的損傷。
四、模具的使用和維護(hù)
注塑工藝參數(shù)控制
合理的注塑工藝參數(shù)，如注射壓力、溫度、速度等，對(duì)模具的耐用性有很大影響。過高的注射壓力可能會(huì)使模具承受過大的應(yīng)力，加速模具的損壞。
注塑溫度過高會(huì)使塑料熔體分解產(chǎn)生腐蝕性氣體，腐蝕模具表面。而且不合理的工藝參數(shù)還可能導(dǎo)致塑料熔體在模具內(nèi)流動(dòng)不暢，產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，影響模具的壽命。
模具的保養(yǎng)和清潔
定期對(duì)模具進(jìn)行保養(yǎng)和清潔可以延長(zhǎng)其使用壽命。在每次注塑生產(chǎn)結(jié)束后，要及時(shí)清理模具型腔內(nèi)的塑料殘?jiān)@些殘?jiān)诟邷叵潞苋菀滋蓟瑢?duì)模具表面產(chǎn)生腐蝕。
同時(shí)，要對(duì)模具的滑動(dòng)部件，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套等進(jìn)行潤(rùn)滑，減少摩擦磨損。對(duì)于模具的冷卻系統(tǒng)，要定期檢查和清理，防止冷卻水道堵塞，影響模具的冷卻效果。
關(guān)注微信公眾號(hào)
微信咨詢
