?塑料模具是塑料加工工業(yè)中和塑料成型機配套,賦予塑料制品以完整構型和精確尺寸的工具。由于塑料品種和加工方法繁多,塑料成型機和塑料制品的結構又繁簡不一,塑料模具的種類和結構也是多種多樣的。接下來,方菱精密小編講解一下塑料模具材料失效的原因是多方面的,主要包括以下幾個方面:
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一、材料選擇與質量問題
材料不合理選用:
在選擇塑料模具鋼材時,應根據(jù)不同的生產(chǎn)批量、工藝方法和加工對象進行選擇。不合理的材料選擇會影響后期熱處理和加工的質量,導致模具早期失效。
例如,以滲碳鋼或碳素工具鋼制造的模具,在大噸位壓力機上超載使用時,容易產(chǎn)生表面凹陷、皺紋、堆塌等塑性變形。
材料內(nèi)部缺陷:
模具材料內(nèi)部可能存在的缺陷,如疏松、縮孔、夾雜成分偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脫碳、折疊、疤痕等)都會影響鋼材的性能,導致模具失效。
二、結構設計問題
結構設計不合理:
尖銳轉角和過大的截面變化會造成應力集中,這是許多模具早期失效的根源。在熱處理淬火過程中,尖銳轉角還會引起殘余拉應力,進一步縮短模具壽命。
三、機加工工藝問題
切削中的刀痕:
在模具的型腔部位或凸模的圓角部位,機加工中如果進刀太深,會留下刀痕,造成嚴重的應力集中。當進行淬火處理時,應力集中部位極易產(chǎn)生微裂紋。
電加工引起失效:
電加工時,放電產(chǎn)生的高溫會使模具被加工部位加熱到很高溫度,導致組織發(fā)生變化,形成電加工異常層。這種異常層內(nèi)部有許多微細的裂紋,影響模具的強度和韌性。
四、熱處理工藝問題
加熱速度與溫度控制:
塑料模具鋼導熱性差,加熱速度不能太快,應緩慢進行,以防止模具發(fā)生變形和開裂。若模具加熱速度快,透熱快,模具內(nèi)外會產(chǎn)生很大的熱應力,控制不當容易產(chǎn)生變形或裂紋。
氧化和脫碳:
模具表面脫碳后,由于內(nèi)外層組織差異,在冷卻過程中會產(chǎn)生較大的組織應力,導致淬火裂紋。
五、使用過程中的問題
磨損與腐蝕:
高溫高壓下,塑料材料易于與模具表面發(fā)生磨損和腐蝕作用,特別是在棱角、薄壁等部位,磨損更為嚴重。
脫模過程中,模具還會受到摩擦和碰撞,進一步加劇磨損。
應力集中導致的斷裂:
塑料制品成形模具形狀復雜,存在許多棱角、薄壁等部位,這些部位容易產(chǎn)生應力集中,從而導致模具斷裂。