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  • 常见问答

详述塑料模具常见的4种失效形式

发布日期:2014-12-08 12:50:14


详述塑料模具常见的4种失效形式


    塑料模具在服役过程中,可产生磨损、腐蚀、塑性变形、断裂、疲劳及热疲劳等失效形式,这些失效形式都是和塑料模具的工作条件及使用要求密切相关的。

1.型腔表面的磨损和腐蚀

    塑料熔体以一定压力在模腔内流动,凝固的塑件从模具中脱出,都对模具成型表面造成摩擦,引起磨损。当塑料中含有较硬的固体填料时则磨损更为剧烈。随着模压次数增加,磨损量加大,模腔表面的粗糙度值也将变大,当表面被拉毛、产生划痕,造成塑件表面质量不合格时,模具暂时失效,经重新抛光才能继续使用。反复地磨损、抛光导致模具尺寸超差而最终失效。

    模具在加工某些含有氯原子或氟原子的塑料时,由于塑料受热会产生少量的热分解,所放出的HC1、HF等气体将会腐蚀模腔表面,从而导致失效。如果在腐蚀的同时又有磨损损伤,使型腔表面的镀层或其他防护层遭到破坏,则将促进腐蚀过程。两种损伤交叉作用,加速了腐蚀—磨损失效。

2.塑性变形

    塑料模具型腔表面受压、受热可引起塑性变形失效,尤其是当小模具在大吨位设备上工作时,更易产生超负荷塑性变形。塑性变形多发生在受力较大的棱角处,其表现形式为棱角堆塌,在型腔的其他部分可出现凹陷、麻点、表面起皱等。其他容易引起塑性变形的因素有:型腔表面强化层太薄,经磨损变形抗力不足,模具热处理时回火不足,工作时受热继续回火转变而产生相变超塑性等。

3.断裂

    当塑料模具型腔结构比较复杂,同时承受压力较大时,局部可能出现复杂的应力状态,再加之结构因素引起的应力集中,可能使模具产生断裂失效。当模具热处理时,由于回火不足,组织中仍有较多的残余奥氏体,在服役温度下残余奥氏体将转变为马氏体,从而产生相变内应力,这也是引起模具开裂的因素。

4.疲劳和热疲劳

    塑料模具的机械负荷是循环变化的,使型腔表面承受脉动拉应力作用,从而可能引起疲劳破坏。塑料模具的热负荷也是循环变化的,型腔表面反复受热和冷却,易导致应力集中处萌生热疲劳裂纹。再加上型腔表面上的脉动拉应力,有可能使热疲劳裂纹向纵深扩展,成为断裂或疲劳断裂的裂源。在一般情况下,压缩模受力较大,易产生疲劳开裂;注射模的温度变化较急剧,易产生热疲劳裂纹。