注塑件内应力开裂，先查这3个环节：冷却、脱模、壁厚过渡

更新日期：0000-00-00 00:00:00

注塑件内应力开裂，先查这3个环节：冷却、脱模、壁厚过渡

有批电器支架，打出来看着没问题，放仓库里搁了两三天，边角自己裂了一条缝。客户送回来分析，一开始怀疑料有问题，换了一批原料还是裂。后来顺着成型过程一步步查，发现问题出在冷却不均匀和脱模受力上，不是料的事。

内应力这个东西，打模当下不一定表现出来，可能放几天、装上去受点外力才开裂。查起来容易绕弯路。这篇整理一下我们平时排查内应力问题常看的几个环节。

内应力是怎么留下来的

塑料熔体在模腔里冷却凝固的时候，外层先冷、内层后冷，收缩不同步，分子链被冻结在受力状态，这就是残余应力。再加上充模流动方向和壁厚差异，应力会集中在筋位根部、孔边、壁厚突变的位置。

应力释放有快有慢。有的件脱模当时就出现翘曲、发白；有的件要经过存放、装配、接触溶剂或者温度变化，应力集中处才开裂。所以排查的时候不能只看刚打出来的样子，要把件放一段时间再观察。

第一个环节：冷却不均匀

冷却水路布置不合理，模温一边高一边低，件在模子里冷却速度不一样，收缩差就大，内应力自然上来。我们处理翘曲和开裂件时，会用红外测温枪测产品表面温度，浇口附近和远端角落温差如果超过十度，就要考虑水路调整。

保压时间和保压压力也有影响。保压不足，补料跟不上，收缩不均；保压太大、时间太长，型腔内压力偏高，脱模时件被强行顶出，也会留下应力。参数要找平衡点，不是越大越好。

模温偏低的时候，料在模子里冷却快，分子来不及松弛，冻结应力多；模温高一点，应力释放充分，但成型周期会拉长。外观件和结构件要根据材料和要求选模温区间。

第二个环节：脱模受力

件冷却收缩抱紧型芯，脱模时顶针往上顶，如果顶针布局不合理、顶出力集中在一个点上，局部就会被顶出痕迹，甚至顶白、顶裂。这种应力件刚脱模不明显，放久了容易从顶针位置开裂。

我之前遇到一套显示器边框模具，边角位置总有细裂纹，查了料温和模温都没问题，后来发现脱模斜度不够，件粘在型芯上，顶针位置又偏在薄壁处，一脱模就受局部拉力。加大脱模斜度、调整顶针位置后，裂纹消失了。

脱模力过大还可能和冷却不足有关。件还没定型就顶出来，变形和内应力都会加重。冷却时间要保证件在模子里达到足够刚性，再开模顶出。

第三个环节：壁厚过渡和结构设计

壁厚突变的地方，厚薄交界处冷却速度不同，容易形成应力集中。设计上壁厚过渡要做斜面或者圆弧过渡，不要直接台阶式变厚。筋位根部、孔边这些位置尤其要注意，圆角半径太小，开裂就从那里开始。

加强筋厚度一般取主壁厚的一半到六成，筋太厚，根部收缩大，既出缩痕又留应力。这个在模具设计阶段就要考虑，等打出来再改模，成本高很多。

河南永丰模具在前期结构评审时，会重点核对壁厚过渡、筋位根部圆角和脱模斜度，把容易集中应力的位置在设计阶段改掉，减少后期成型调整的工作量。

几个常用的缓解办法

退火处理： 对容易开裂的件，成型后放在恒温箱里低温退火，让分子链松弛，释放残余应力。退火温度和时间按材料定，一般比热变形温度低一些，保温一段时间后缓慢降温。

调整干燥和料温： 原料干燥不充分，成型中分解降解，材料本身变脆，开裂风险也高。料温过高材料降解，料温过低充模应力大，都要在材料推荐范围内找合适区间。

改善充模： 注射速度太快，剪切应力大；太慢，熔接痕位置强度低。浇口位置和形式影响流动方向，必要时调整浇口，让料流平稳充模，减少分子取向带来的应力。

材料本身的差异： 有些材料内应力倾向大，比如透明件、玻纤增强料，对成型条件更敏感。选材阶段就要结合产品使用环境评估，不能只看强度指标。

怎么判断是不是内应力问题

开裂位置如果在筋根、孔边、壁厚突变处，方向和料流方向一致，存放后逐渐出现，多半和内应力有关。可以做简单的溶剂测试，把件泡在对应溶剂里，短时间内出现裂纹，说明残余应力偏高。

排查顺序建议先看冷却和模温，再看脱模和顶出，最后回到结构设计和材料。很多问题不是单一原因，几个因素叠加在一起，需要逐项排除。

相关阅读：模具排气没做好，深腔件一半烧焦一半充不满 | 产品顶出来就顶白了？我们在顶针布局上栽过三个跟头 | 模具钢材怎么选？P20、718H、S136的区别，一张表说清楚