POM 塑料注塑模具的制造工艺与精度控制

一、POM 材料特性对模具的核心要求

POM（聚甲醛）分为均聚物（POM-H）与共聚物（POM-K），均为高密度结晶性工程塑料，兼具优异耐摩擦性与机械强度，但存在热稳定性较差、对铜敏感的特性 —— 铜会催化其降解，因此模具与熔体接触部位需绝对规避铜材。其熔体粘度随温度骤降明显，成型后收缩率较高，这些特点决定了模具必须具备精准温控、低滞留风险及适配排气设计等核心性能。

二、POM 注塑模具制造工艺要点

（一）模具材料与预处理

模具型腔及型芯优先选用预硬态合金钢材（如 718H），硬度需达 HRC 32-38，兼顾耐磨性与加工稳定性。因 POM 对金属离子敏感，所有成型表面需经钝化处理，防止氧化层脱落引发材料降解。导柱、导套等配合件采用 SUS440C 不锈钢替代传统铜合金，从材质源头杜绝降解隐患。

（二）模具结构设计规范

浇注系统：主流道直径按制品规格设为 3-6mm，浇口尺寸需与制品壁厚适配 —— 圆形浇口直径不小于壁厚的 0.5 倍，长方形浇口宽度为壁厚 2 倍以上、深度为壁厚 0.6 倍，浇口长度控制在 0.5mm 以内，减少熔体滞留。

温控系统：采用分区式加热与冷却装置，模具温度稳定在 80-90℃，温差控制 ±2℃以内。冷却水道间距 15-20mm，距型腔表面不小于 10mm，保障结晶均匀。

排气系统：POM-H 排气槽厚度 0.01-0.02mm，POM-K 排气槽厚度 0.04mm，宽度均为 3mm，在熔体最后填充区域密集布置，避免困气烧焦。

（三）精密加工与表面处理

型腔成型表面采用高速铣削与电火花加工，表面粗糙度控制在 Ra≤0.4μm，配合三坐标测量仪进行工序检测，定位精度达 ±0.002mm。需涂装的制品模具，可通过等离子体预处理提升表面能，为涂层附着创造条件。

三、模具精度控制关键技术

（一）成型参数优化

温度控制：POM-H 熔胶温度设为 215℃，POM-K 设为 205℃，机筒温度梯度 10-15℃，避免局部过热。严格控制滞留时间，停机时需降温或用 PE 清理机筒。

注射与压力参数：采用中速偏快注射速度，背压不超过 200bar，减少剪切过热。保压压力为注射压力的 60-70%，保压时间根据制品壁厚调整，保障成型密实。

（二）尺寸精度与变形控制

针对 POM 高收缩率特性，模具设计预留 0.8-1.5% 收缩补偿量，优先采用顺序阀式浇口平衡填充。制品脱模斜度控制在 40′-1°30′，防止强制脱模导致尺寸偏差。高精度零件成型后进行退火处理，降低残余应力，避免后期开裂。

（三）检测与维护体系

采用激光扫描测量仪对模具型腔全尺寸检测，重复精度 ±0.001mm；每生产 5000 模次后，复检导柱间隙与型腔表面状态，磨损超限时及时修复。模具存储前涂抹专用防锈剂，保障成型精度稳定性。

四、应用验证与效果评估

在汽车齿轮模具应用中，采用 718H 钢材与分区温控设计，配合表面处理工艺，模具寿命达 80 万模次，制品尺寸公差稳定在 IT7 级，表面粗糙度 Ra 0.2μm。通过优化排气参数，困气缺陷发生率显著降低，验证了工艺体系的可靠性。