方形模具技術(shù)深度剖析

在電動(dòng)等靜壓壓片機(jī)的復(fù)雜坯體成型中，方形模具因適配電子陶瓷基片、硬質(zhì)合金塊等矩形構(gòu)件需求，成為高精度成型的核心耗材。其技術(shù)體系圍繞 “形狀保真" 與 “壓力均勻傳遞" 兩大核心，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料應(yīng)用上形成獨(dú)特技術(shù)邏輯。

一、核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

方形模具采用 “彈性外套 + 剛性內(nèi)撐" 復(fù)合結(jié)構(gòu)，彈性外套由丁腈橡膠或聚氨酯制成，厚度按成型尺寸設(shè)定為 5-20mm，需保證受壓時(shí)形變均勻。內(nèi)壁設(shè)計(jì) 3°-5° 脫模斜度，避免坯體粘連，轉(zhuǎn)角處采用 R1-R3mm 圓弧過渡，減少應(yīng)力集中。剛性內(nèi)撐多為鋁合金或尼龍材質(zhì)，用于固定外套形狀，防止壓制時(shí)出現(xiàn)鼓脹變形，內(nèi)撐與外套的配合間隙控制在 0.1-0.3mm。

二、關(guān)鍵材料性能要求

彈性體材料需滿足 “高壓形變可逆" 特性，邵氏硬度控制在 75-85HA，斷裂伸長率不低于 400%，經(jīng) 100MPa 壓力循環(huán)測試后變形量需小于 2%。模具粘接劑選用耐油環(huán)氧樹脂，剪切強(qiáng)度≥15MPa，確保在壓力介質(zhì)浸泡下不脫膠。對(duì)于高溫?zé)Y(jié)用坯體，模具需配套耐高溫隔離膜，常用聚四氟乙烯材質(zhì)，厚度 0.05-0.1mm，可承受 200℃以上溫度。

三、技術(shù)難點(diǎn)與解決方案

（一）邊角密度不均問題

方形模具的邊角區(qū)域易因壓力傳遞路徑差異導(dǎo)致密度偏差，可通過 “梯度壁厚設(shè)計(jì)" 優(yōu)化：外套邊角處增厚 2-3mm，或在內(nèi)部預(yù)埋柔性增強(qiáng)層，使邊角壓力與平面壓力差縮小至 5% 以內(nèi)。某陶瓷基片生產(chǎn)中，采用此方案后坯體邊角密度波動(dòng)從 12% 降至 3%。

（二）脫模困難與坯體破損

針對(duì)方形坯體脫模阻力大的問題，可采用 “復(fù)合脫模體系"：模具內(nèi)壁噴涂聚硅氧烷脫模劑，同時(shí)在模具底部設(shè)計(jì)彈性頂出機(jī)構(gòu)，配合脫模斜度，使脫模力降低 40% 以上。對(duì)精密構(gòu)件，還可采用可降解模具技術(shù)，成型后通過溶劑溶解外套，避免機(jī)械脫模損傷。

四、應(yīng)用適配與維護(hù)規(guī)范

模具需根據(jù)坯體尺寸定制，長寬比超過 3:1 時(shí)需增設(shè)中間支撐筋，防止壓制時(shí)出現(xiàn)側(cè)彎。日常使用中，每次脫模后需清潔內(nèi)壁殘留粉末，定期檢查彈性體表面裂紋，及時(shí)更換。儲(chǔ)存時(shí)需避免陽光直射，遠(yuǎn)離油污與尖銳物體，在 25℃以下環(huán)境中保存可延長使用壽命 30%。