来源：盈泰高精发布时间：2026-08-05
液态硅胶（lsr）模具设计是一项与热塑性塑料模具逻辑几乎完全相反的专业工程。LSR是热固性材料，在模腔内通过加热（通常150-200℃）发生交联反应（硫化）而固化；而热塑性塑料则是“加热-冷却”的物理过程。如果直接套用塑料模的设计经验，极易导致飞边、困气、尺寸超差等问题，废品率可能高达15%以上。
以下从七个核心维度，系统性地介绍设计建议与注意事项：
LSR在模内不会收缩，但脱模冷却后通常会发生2.5%-4.0% 的收缩。具体收缩率受多种因素影响：
各向异性：胶料流动方向的收缩率通常大于垂直方向，差异可达0.2%-0.5%。
制品壁厚：厚壁制品收缩率一般小于薄壁制品。
二次硫化：若需二次硫化（200℃/4h），可能额外收缩0.5%-0.7%。
设计建议：借助Moldflow等LSR专用模流分析模块进行仿真，并根据同类型产品的历史数据进行经验补偿。
对于热塑性塑料，分型面主要考虑脱模方向与外观；但对于LSR，分型面就是最主要的排气通道。LSR在注塑过程中会产生大量气体（硫化副产物），若排气不畅，必然出现气泡、缺料、烧焦。
分型面尽可能设置在产品最大轮廓处。
分型面平面度要求≤0.005mm，闭合间隙≤0.01mm，否则低粘度的LSR极易溢胶。
分型面锁紧面宽度控制在3-5mm，其余区域做避空0.02-0.03mm以辅助排气。
脱模斜度：内表面3-5°，外表面1-3°。
LSR粘度极低（约30000-100000 mPa·s），排气槽深度稍有偏差就会出问题。
主流排气槽深度：0.005-0.012mm（视LSR牌号而定），超过0.015mm即会产生毛边。部分资料建议范围更宽（0.004-0.03mm），但宁浅勿深是基本原则。
排气槽宽度：4-6mm，槽后连接深1mm的排气通道到大气。
排气槽必须设置在胶料最后到达的区域。
对于复杂件，采用分段可变深度排气或烧结金属排气镶件。
抽真空排气是最佳方案——在分型线上设计密封垫圈，用真空泵将模腔抽成真空后再注压。这是高透明度医疗产品的标配。
可变闭合力操作：低压合模至模腔90%-95% 被LSR充满（便于排气），再切换高闭合力防止溢胶。
LSR是热固性材料，不能使用传统热流道（会让胶料在流道中提前硫化）。冷流道系统通过循环冷水将流道温度维持在15-25℃，保证胶料保持液态；而型腔部分则加热至170-200℃进行硫化。
热隔离：冷流道板与模芯之间必须完全隔热，通常采用空气间隙（3-10mm）、钛合金或陶瓷隔热垫块。若流道太热，胶料在注射前便开始硫化；若冷却太急，则会从浇口区吸收过多热量，导致硫化不完全。
流道尺寸：流道直径通常Φ4-6mm（部分设计达Φ6-12mm），转角处采用大圆弧过渡减少压力损失。
浇口形式：针阀式冷嘴是最理想的选择，可精准控制注射时序，防止流涎（漏胶）和流道固化堵塞。
冷流道系统可将材料利用率从传统方式的60%-70%提升至98%以上。
一套LSR模具内同时存在低温区（冷流道）和高温区（型腔）。
模温必须恒定在140-220℃（常见160-180℃）。
温控精度需达到±1℃以内，温差超过±3℃会导致硫化程度不一致。
温控点分布要均匀，较大模具建议分区控温。
采用导热油或电热棒加热。
冷流道板温度控制在20-40℃（部分设计30-60℃）。
温差需≤2℃，避免局部固化或流动性不足。
流道板内设计高效冷却水道，优先选择铍铜等高导热材料。
LSR具有优异的弹性，但同时极易粘附在模具表面（尤其是高温区域）。强制硬顶会拉伤产品或导致变形。
优先采用气动顶出（压缩空气辅助脱模），尤其适合薄壁件。
次选大面积推板或大直径顶针（Φ6以上），减小压强。
模具表面进行Ni-PTFE涂层或类金刚石涂层（DLC），降低摩擦系数。
设计足够的脱模斜度（通常1.5°-3°），远大于塑料模。
型腔表面镜面抛光至Ra≤0.1μm。
S136：镜面抛光性能优异（Ra≤0.1μm），耐腐蚀性强，适合医疗/食品级制品。
NAK80：预硬钢（HRC38-41），免热处理，兼顾耐磨性和加工效率。
模架/模板：718H（HRC30-35），成本适中，适合大批量生产。
冷流道部分优先选择铍铜等高导热材料。
精密件（如光学透镜）：镀硬铬（5-10μm）或DLC涂层，降低摩擦系数（μ≤0.1）。
易粘模区域：PTFE涂层（2-3μm），脱模力降低30%。
液态硅胶模具设计的核心逻辑可以概括为：为“液体”和“弹性”而设计——精确引导低粘度液体、高效排出空气、均匀传导热量、让柔软的产品顺利脱模。与热塑性塑料模具相比，LSR模具在温控逻辑（加热 vs 冷却）、流道系统（冷流道 vs 热流道）、排气精度（微米级 vs 丝级）、脱模方式（气动为主 vs 顶针为主） 等方面存在本质差异。理解这些差异，是成为一名合格LSR模具设计工程师的第一步。
