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1、塑料模具失效的分析与对策摘要：塑料模具失效是指模具丧失了正常工作能力，不能生产出正品。塑料模具失效的基本形式有磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。塑料模具的服役条件有机床精度与刚性、被加工件变形抗力及表面状态、模具预热、锻造温度、润滑条件、冷却条件等。在一定的服役条件下，造成模具失效的关键因素有模具结构、模具机加工质量、模具材料和热处理等。关键词：模具失效 分析 对策一、引言随着工业生产的飞速发展，各种家用器具、视听设备、办公器械、汽车零件等，大量采用塑料件，并向小型化、轻量化、精密化方向发展，对塑料模具的技术要求也就越来越高，因此希望所使用的模具坚固可靠、使用灵活、操作方便。然而，塑料模具
2、是一种较昂贵的工具，如果使用寿命不高，拆装的次数就多，这样，费时费工地拆装模具将大大降低设备的生产率。因此，提高塑料模具寿命对降低塑件成本，提高设备生产率有着显著的作用。塑料模具寿命取决于一系列因素，如模具材料和热处理、生产中维护保养、模具结构设计等等二、各类模具常见的失效形式模具失效的基本形式有断裂与疲劳、塑性变形、磨损、咬合、冷热疲劳等。由于模具的种类非常繁多，模具结构千差万别，模具成形时的工作条件也不尽相同，即使同一种类模具也存在明显的差异。因此，模具的失效形式也是各不相同，了解各类模具常见的失效形式，有助于对模具失效进行分析，下表所示为各类模具常见的失效形式。冷冲裁模磨损、崩刃、断裂冷
3、拉深模磨损、咬合、划伤冷作模具冷镦模脆断、开裂、磨损冷挤压模挤裂、疲劳断裂、塑性变形、磨损热锻模冷热疲劳、裂纹、磨损、塑性变形热挤压模断裂、磨损、塑性变形、开裂热作模具热切边模磨损、崩刃热镦模断裂、磨损、冷热疲劳堆塌有色金属压锻模热疲劳破坏、粘附、腐蚀压锻模黑色金属压锻模热疲劳破坏、塑性变形、腐蚀热固性塑料压模表面磨损、吸附、腐蚀、变形、断裂塑料模热塑性塑料注射模塑性变形、断裂、磨损玻璃模热疲劳破坏、氧化 锻造温度。热作模具尤其是高温热作模具，若坯料加热温度太高，则可能使模具急剧软化，硬度降低，从而发现塌陷及变形等形式的失效。但若锻打温度太低则被加工件变形抗力过大，会使模具发生磨损或断裂形式的
4、失效。因此，锻造温度对热作模具的使用寿命影响较大。冷却条件。热作模具的使用寿命与冷却条件密切相关，若采用冷却方式、介质不当，模具会再出现早期失效，大大缩短其使用寿命。如含钨量较高的热作模具钢制模具，应避免喷水冷却，否则易出现早期热疲劳开裂，应以油水雾和通水内冷为宜。另外，行程次数、模具组装、锻打速度、成形工艺等与模具的使用寿命也密切相关，合理选取能避免模具的早期失效，有效地延长模具的使用寿命三、 对塑料模具失效因素的分析塑料模具的主要失效形式为磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。当塑料模具使用的材料与热处理不合理，塑料模具的型腔表面硬度低，而耐磨性差，表现为，型腔面因磨损及变形引起的尺寸超差
5、；粗糙度值因拉毛而变高，表面质量恶化。尤其是当使用固态物料进入塑模型腔，它会加剧型腔面的磨损，故塑料模产生了磨损失效。加之，塑料加工时含有氯、氟等成分受热分解出腐蚀性气体、，使塑料模具型腔面产生腐蚀磨损，形成侵蚀失效。 局部塑性变形失效。塑料模具所采用的材料强度与韧性不足，变形抗力低；当填充的物料进入塑模型腔内，有超载、持续受热，周期受压，而应力分布不均匀，以及塑模型腔面硬化层过薄，从而使塑模产生局部的塑性变形而引起的表面皱纹、凹陷、麻点、棱角堆塌，超过要求限度而造成失效以及回火不充分等因素使塑料模具寿命缩短，过早地失效。 断裂失效。塑料模具形状复杂，多棱角薄边，应力严重集中在韧性不足之处。同
6、时，塑料模采用合金工具钢回火不充分，而发生断裂失效。从塑料模三种失效形式可知：选用合理的塑料模具材料与热处理，对它的使用寿命至关重要。故此，塑料模具材料的选用与热处理应满足下列要求：（） 有较高的硬度、良好的耐磨性。型腔硬度要求在，淬火硬度大于，并且有足够锻造温度。热作模具尤其是高温热作模具，若坯料加热温度太高，则可能使模具急剧软化，硬度降低，从而发现塌陷及变形等形式的失效。但若锻打温度太低则被加工件变形抗力过大，会使模具发生磨损或断裂形式的失效。因此，锻造温度对热作模具的使用寿命影响较大。冷却条件。热作模具的使用寿命与冷却条件密切相关，若采用冷却方式、介质不当，模具会再出现早期失效，大大缩短
7、其使用寿命。如含钨量较高的热作模具钢制模具，应避免喷水冷却，否则易出现早期热疲劳开裂，应以油水雾和通水内冷为宜。另外，行程次数、模具组装、锻打速度、成形工艺等与模具的使用寿命也密切相关，合理选取能避免模具的早期失效，有效地延长模具的使用寿命。三、对塑料模具失效因素的分析塑料模具的主要失效形式为磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。当塑料模具使用的材料与热处理不合理，塑的硬化深度，心部有足够的强韧性，以免脆断、塑性变形。（）具有一定的抗热性。在长期工作，不氧化、不变形，尺寸稳定性好。（）注射时，有腐蚀介质析出，要求有一定的耐蚀性。（）热处理变形小，对精密模具来说，要求变形小于，并且有足够的淬透性。（）切削加工性能好，具有优良的抛光、耐磨性能，镜面抛光可达以下。（）焊接性、锻造工艺性能良好四、 提高塑料模具寿命的对策合理设计模具结构，减少刚性接触摩擦。（）阶梯分型面设计。采用如图所示的结构。在平行于开合模方向的分型面上设计成带角的斜面相互配合，以减少开合模时产生摩擦而烧伤分型面。角在塑料件允许范围内尽量取大值，即使配合高度很小（小于）时也应如此，不能省略。
