模具主要失效形式

模具的失效是指丧失了正常工作能力,其生产出的产品已成为废品.模具的基本失效形式是断裂及开裂,磨损,疲劳及冷热疲劳,变形,腐蚀.模具在工作过程中可能同时出现多种损坏形式,当损坏导致模具失去正常功能时,则模具失效.

影响模具失效的因素:

1.模具结构的影响

包括模具几何形状,装配结构等,不合理的模具结构可能引起应力集中和高的工作温度,从而恶化模具的工作条件.

2.模具材料的影响

模具材料必须满足模具对塑性变形抗力,断裂抗力,疲劳抗力,硬度,耐磨性,冷热疲劳抗力等性能的要求,如不能满足,则会发生模具早期失效.

3.热处理及加工制造工艺的影响

模具的热处理目的是为了使模具获得理想组织,从而获得所需性能.但若热处理不当或工艺不合理,则可导致模具产生热处理缺陷,或性能降低,从而引发模具早期失效.如淬火温度过高,则会引起钢的过热,甚至过烧,从而引起晶粒长大,晶界融化,导致模具韧性下降,使模具发生崩刃或早期断裂.如淬火温度过低,则难以保证有足够的合金元素固溶于基体之中,这将会降低钢的基体强度和组织稳定性,使钢容易产生早期变形,压塌或热疲劳裂纹,甚至早期断裂.模具回火温度过高,则硬度下降,降低了强度和耐磨性能,而且难以补救.但若回火温度过低,回火不足,则会在模具中残留较高的回火应力,使模具韧性下降,发生早期断裂.

4.模具加工制造工艺的影响

锻造工艺对模具的失效影响也极大.合理的锻造工艺,可以使大块状碳化物破碎使之细小均匀分布,达到打碎晶粒,改善方向性,提高钢的致密度等目的;模具的切削加工应严格保证表面的光滑度,工作部位严禁留有刀痕,在刀痕和尖角处容易萌发疲劳裂纹,造成模具疲劳失效;不正当的磨削工艺如进给量过大,冷却不足等容易烧伤模具表面或产生磨削裂纹,降低模具的疲劳强度和断裂抗力;模具电加工包括线切割及电火花成型能使模具表明产生拉应力及显微裂纹,也容易导致模具早期开裂和表明剥落.有时因模块中的内应力,特别是淬火硬化模块的内应力很高,电加工前未采取措施降低内应力,则在电加工进程中由于应力重新分布,易导致模具变形或开裂.