方形模具技术深度剖析

在电动等静压压片机的复杂坯体成型中，方形模具因适配电子陶瓷基片、硬质合金块等矩形构件需求，成为高精度成型的核心耗材。其技术体系围绕 “形状保真" 与 “压力均匀传递" 两大核心，在结构设计与材料应用上形成独特技术逻辑。

一、核心结构设计要点

方形模具采用 “弹性外套 + 刚性内撑" 复合结构，弹性外套由丁腈橡胶或聚氨酯制成，厚度按成型尺寸设定为 5-20mm，需保证受压时形变均匀。内壁设计 3°-5° 脱模斜度，避免坯体粘连，转角处采用 R1-R3mm 圆弧过渡，减少应力集中。刚性内撑多为铝合金或尼龙材质，用于固定外套形状，防止压制时出现鼓胀变形，内撑与外套的配合间隙控制在 0.1-0.3mm。

二、关键材料性能要求

弹性体材料需满足 “高压形变可逆" 特性，邵氏硬度控制在 75-85HA，断裂伸长率不低于 400%，经 100MPa 压力循环测试后变形量需小于 2%。模具粘接剂选用耐油环氧树脂，剪切强度≥15MPa，确保在压力介质浸泡下不脱胶。对于高温烧结用坯体，模具需配套耐高温隔离膜，常用聚四氟乙烯材质，厚度 0.05-0.1mm，可承受 200℃以上温度。

三、技术难点与解决方案

（一）边角密度不均问题

方形模具的边角区域易因压力传递路径差异导致密度偏差，可通过 “梯度壁厚设计" 优化：外套边角处增厚 2-3mm，或在内部预埋柔性增强层，使边角压力与平面压力差缩小至 5% 以内。某陶瓷基片生产中，采用此方案后坯体边角密度波动从 12% 降至 3%。

（二）脱模困难与坯体破损

针对方形坯体脱模阻力大的问题，可采用 “复合脱模体系"：模具内壁喷涂聚硅氧烷脱模剂，同时在模具底部设计弹性顶出机构，配合脱模斜度，使脱模力降低 40% 以上。对精密构件，还可采用可降解模具技术，成型后通过溶剂溶解外套，避免机械脱模损伤。

四、应用适配与维护规范

模具需根据坯体尺寸定制，长宽比超过 3:1 时需增设中间支撑筋，防止压制时出现侧弯。日常使用中，每次脱模后需清洁内壁残留粉末，定期检查弹性体表面裂纹，及时更换。储存时需避免阳光直射，远离油污与尖锐物体，在 25℃以下环境中保存可延长使用寿命 30%。