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了解一下塑料模具材料失效原因分析

文章出处:方菱动态 责任编辑:东莞市方菱精密模具有限公司 发表时间:2024-09-28
  ​塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。接下来,方菱精密小编讲解一下塑料模具材料失效的原因是多方面的,主要包括以下几个方面:
​塑料模具
一、材料选择与质量问题
材料不合理选用:
在选择塑料模具钢材时,应根据不同的生产批量、工艺方法和加工对象进行选择。不合理的材料选择会影响后期热处理和加工的质量,导致模具早期失效。
例如,以渗碳钢或碳素工具钢制造的模具,在大吨位压力机上超载使用时,容易产生表面凹陷、皱纹、堆塌等塑性变形。
材料内部缺陷:
模具材料内部可能存在的缺陷,如疏松、缩孔、夹杂成分偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脱碳、折叠、疤痕等)都会影响钢材的性能,导致模具失效。
二、结构设计问题
结构设计不合理:
尖锐转角和过大的截面变化会造成应力集中,这是许多模具早期失效的根源。在热处理淬火过程中,尖锐转角还会引起残余拉应力,进一步缩短模具寿命。
三、机加工工艺问题
切削中的刀痕:
在模具的型腔部位或凸模的圆角部位,机加工中如果进刀太深,会留下刀痕,造成严重的应力集中。当进行淬火处理时,应力集中部位极易产生微裂纹。
电加工引起失效:
电加工时,放电产生的高温会使模具被加工部位加热到很高温度,导致组织发生变化,形成电加工异常层。这种异常层内部有许多微细的裂纹,影响模具的强度和韧性。
四、热处理工艺问题
加热速度与温度控制:
塑料模具钢导热性差,加热速度不能太快,应缓慢进行,以防止模具发生变形和开裂。若模具加热速度快,透热快,模具内外会产生很大的热应力,控制不当容易产生变形或裂纹。
氧化和脱碳:
模具表面脱碳后,由于内外层组织差异,在冷却过程中会产生较大的组织应力,导致淬火裂纹。
五、使用过程中的问题
磨损与腐蚀:
高温高压下,塑料材料易于与模具表面发生磨损和腐蚀作用,特别是在棱角、薄壁等部位,磨损更为严重。
脱模过程中,模具还会受到摩擦和碰撞,进一步加剧磨损。
应力集中导致的断裂:
塑料制品成形模具形状复杂,存在许多棱角、薄壁等部位,这些部位容易产生应力集中,从而导致模具断裂。
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