POM 塑料注塑模具的制造工藝與精度控制

一、POM 材料特性對(duì)模具的核心要求

POM（聚甲醛）分為均聚物（POM-H）與共聚物（POM-K），均為高密度結(jié)晶性工程塑料，兼具優(yōu)異耐摩擦性與機(jī)械強(qiáng)度，但存在熱穩(wěn)定性較差、對(duì)銅敏感的特性 —— 銅會(huì)催化其降解，因此模具與熔體接觸部位需絕對(duì)規(guī)避銅材。其熔體粘度隨溫度驟降明顯，成型后收縮率較高，這些特點(diǎn)決定了模具必須具備精準(zhǔn)溫控、低滯留風(fēng)險(xiǎn)及適配排氣設(shè)計(jì)等核心性能。

二、POM 注塑模具制造工藝要點(diǎn)

（一）模具材料與預(yù)處理

模具型腔及型芯優(yōu)先選用預(yù)硬態(tài)合金鋼材（如 718H），硬度需達(dá) HRC 32-38，兼顧耐磨性與加工穩(wěn)定性。因 POM 對(duì)金屬離子敏感，所有成型表面需經(jīng)鈍化處理，防止氧化層脫落引發(fā)材料降解。導(dǎo)柱、導(dǎo)套等配合件采用 SUS440C 不銹鋼替代傳統(tǒng)銅合金，從材質(zhì)源頭杜絕降解隱患。

（二）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

澆注系統(tǒng)：主流道直徑按制品規(guī)格設(shè)為 3-6mm，澆口尺寸需與制品壁厚適配 —— 圓形澆口直徑不小于壁厚的 0.5 倍，長(zhǎng)方形澆口寬度為壁厚 2 倍以上、深度為壁厚 0.6 倍，澆口長(zhǎng)度控制在 0.5mm 以內(nèi)，減少熔體滯留。

溫控系統(tǒng)：采用分區(qū)式加熱與冷卻裝置，模具溫度穩(wěn)定在 80-90℃，溫差控制 ±2℃以內(nèi)。冷卻水道間距 15-20mm，距型腔表面不小于 10mm，保障結(jié)晶均勻。

排氣系統(tǒng)：POM-H 排氣槽厚度 0.01-0.02mm，POM-K 排氣槽厚度 0.04mm，寬度均為 3mm，在熔體最后填充區(qū)域密集布置，避免困氣燒焦。

（三）精密加工與表面處理

型腔成型表面采用高速銑削與電火花加工，表面粗糙度控制在 Ra≤0.4μm，配合三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行工序檢測(cè)，定位精度達(dá) ±0.002mm。需涂裝的制品模具，可通過等離子體預(yù)處理提升表面能，為涂層附著創(chuàng)造條件。

三、模具精度控制關(guān)鍵技術(shù)

（一）成型參數(shù)優(yōu)化

溫度控制：POM-H 熔膠溫度設(shè)為 215℃，POM-K 設(shè)為 205℃，機(jī)筒溫度梯度 10-15℃，避免局部過熱。嚴(yán)格控制滯留時(shí)間，停機(jī)時(shí)需降溫或用 PE 清理機(jī)筒。

注射與壓力參數(shù)：采用中速偏快注射速度，背壓不超過 200bar，減少剪切過熱。保壓壓力為注射壓力的 60-70%，保壓時(shí)間根據(jù)制品壁厚調(diào)整，保障成型密實(shí)。

（二）尺寸精度與變形控制

針對(duì) POM 高收縮率特性，模具設(shè)計(jì)預(yù)留 0.8-1.5% 收縮補(bǔ)償量，優(yōu)先采用順序閥式澆口平衡填充。制品脫模斜度控制在 40′-1°30′，防止強(qiáng)制脫模導(dǎo)致尺寸偏差。高精度零件成型后進(jìn)行退火處理，降低殘余應(yīng)力，避免后期開裂。

（三）檢測(cè)與維護(hù)體系

采用激光掃描測(cè)量?jī)x對(duì)模具型腔全尺寸檢測(cè)，重復(fù)精度 ±0.001mm；每生產(chǎn) 5000 模次后，復(fù)檢導(dǎo)柱間隙與型腔表面狀態(tài)，磨損超限時(shí)及時(shí)修復(fù)。模具存儲(chǔ)前涂抹專用防銹劑，保障成型精度穩(wěn)定性。

四、應(yīng)用驗(yàn)證與效果評(píng)估

在汽車齒輪模具應(yīng)用中，采用 718H 鋼材與分區(qū)溫控設(shè)計(jì)，配合表面處理工藝，模具壽命達(dá) 80 萬模次，制品尺寸公差穩(wěn)定在 IT7 級(jí)，表面粗糙度 Ra 0.2μm。通過優(yōu)化排氣參數(shù)，困氣缺陷發(fā)生率顯著降低，驗(yàn)證了工藝體系的可靠性。