塑料模具失效的分析與對策【摘要】：塑料模具失效是指模具喪失了正常工作能力,不能生產(chǎn)出正品。塑料模具失效的基本形式有磨損失效、局部塑性變形失效和斷裂失效。塑料模具的服役條件有機床精度與剛性、被加工件變形抗力及表面狀態(tài)、模具預熱、鍛造溫度、潤滑條件、冷卻條件等。在一定的服役條件下,造成模具失效的關(guān)鍵因素有模具結(jié)構(gòu)、模具機加工質(zhì)量、模具材料和熱處理等。

【關(guān)鍵詞】：模具結(jié)構(gòu)設(shè)計失效形式分析對策使用壽命變形抗力熱處理模具壽命模具材料表面狀態(tài)

【分類號】：TG761.引言隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展,各種家用器具、視聽設(shè)備、辦公器械、汽車零件等,大量采用塑料件,并向小型化、輕量化、精密化方向發(fā)展,對塑料模具的技術(shù)要求也就越來越高,因此希望所使用的模具堅固可靠、使用靈活、操作方便。然而,塑料模具是一種較昂貴的工具,如果使用壽命不高，拆裝的次數(shù)就增多，這樣，費時費工地拆裝模具將大大降低設(shè)備的生產(chǎn)率。因此，提高塑料模具壽命對降低塑料成本，提高設(shè)備生產(chǎn)率有著顯著的作用。塑料模具工業(yè)對模具鋼的需求也越來越大，模具材料對于模具的加工和使用性能，以及模具壽命有很大的影響，對模具的質(zhì)量及使用壽命提出了更高的要求。由于塑料成型模具的實際種類繁多，使用狀態(tài)復雜，如何根據(jù)不同模具工作條件，科學地尋求提高模具使用壽命的途徑，已成為廣大模具技術(shù)人員的重要研究課題。實踐證明，塑料模具材料的合理選用與熱處理是提高塑料模具使用壽命科學有效的途徑。[1]本文詳細介紹了塑料模具鋼材的失效形式，選材要求及目前常用的塑料模具材料種類及熱處理方法，為制定塑料模具的熱處理工藝和選擇鋼種提供了理論依據(jù)，并且從多方面介紹了國內(nèi)外提高塑料模具使用壽命的表面技術(shù)，指出正確運用表面處理技術(shù)是提高塑料模具使用壽命的一個行之有效的重要途徑，具有事半功倍的效果。2.塑料模具的發(fā)展狀況塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國,起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績。這可以從下列幾個方面來看：1、CAD/CAE/CAM技術(shù)的應用；2、電子信息工程技術(shù)的應用；3、氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟；4、熱流道技術(shù)的應用更加廣泛；5、精密、復雜、大型模具的制造水平有了很大提高；6、模具效率、壽命不斷提高；7、采用模具先進加工技術(shù)及設(shè)備我國塑料模具的質(zhì)量、技術(shù)和制造能力。近年來確實發(fā)展很快,有些已達到或接近國際水平,尤其是隨著改革開放政策的不斷深入,“三資”企業(yè)蓬勃發(fā)展,對我國塑料模具設(shè)計制造水平的提高起到了非常大的作用。然而,由于我國模具制造基礎(chǔ)薄弱,各地發(fā)展極不平衡,因此體來看,與國際先進水平相比和與國內(nèi)外市場需求相比,差距還很大。這主要表現(xiàn)在下列方面：1、塑料模具產(chǎn)品水平；2、工藝裝備水平；3、開發(fā)能力及經(jīng)濟效益等方面；4、管理及其他方面；5、產(chǎn)需矛盾由于塑料工業(yè)的快速發(fā)展及上述各方面差距的存在,因此我國今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時,“小而專”、“小而精”仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說是滿足對模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求。[1]3.對塑料模具失效因素的分析一般塑料模具制造中包括模具設(shè)計、選用材料、熱處理、機械加工、調(diào)試與安裝等過程。根據(jù)調(diào)查表明:模具失效的因素中,模具所使用的材料與熱處理是影響使用壽命的主要因(3)合理的熱處理工藝據(jù)資料統(tǒng)計表明,有70％的模具失效是由于熱處理不當所導致。應合理地制定模具的熱處理工藝和有效的實施，以避免和消除熱處理給模具帶來的組織和性質(zhì)的缺陷，從根本上保證模具性質(zhì)，延長和提高壽命。(4)確保模具的機械加工質(zhì)量熱成型模具的機械加工主要包含切削加工、磨削加工、電火花強化加工等工序。這些加工工序及加工質(zhì)量對模具的壽命有直接影響。(5)減少人為損壞提高操作者的操作技術(shù)水平和工作責任心是減少人為損壞的有效措施。但人總是會有疲勞和疏忽的時候，并且機床設(shè)備也會有異常故障的時候。這就要求模具設(shè)計者必須全面地考慮生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的一切不利因素，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取措施消除隱患，降低發(fā)生損壞模具事故的幾率，從根本上加以預防。[10]5.塑料模具的發(fā)展前景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(gòu)型和精確尺寸的工具,也是建材制品離不開的工具之一,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(jié)構(gòu)也不同，因此塑料模具的種類和結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。隨著塑料模具行業(yè)的飛速發(fā)展,在強度和精度等方面的不斷提高,塑料制品的應用范圍也在不斷擴大,塑料制品所占的比例迅猛增加,一個設(shè)計合理的塑料模具可以提高生成效率,降低次品率。我國塑料模具專家認為,塑料模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高，隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展,對壓鑄模的數(shù)量、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復雜程度的不斷提高,塑料模具的比例將不斷提高,其精度和復雜程度也將隨著相應提高[11]。隨著塑料制品在工業(yè)及日常生活中得到越來越廣泛的應用,塑料模具工業(yè)對模具鋼的需求也越來越大。模具材料對于模具的加工和使用性能,以及模具壽命有很大的影響,塑料模具目前已向精密化、大型化和多腔化的方向發(fā)展,對塑料模具鋼的性能的要求越來越高,塑模鋼的性能應根據(jù)塑料種類、制品用途、生產(chǎn)批量、尺寸精度和表面質(zhì)量的要求而定。因此,探討塑料模具的制造中的選用材料與熱處理問題,綜合分析其工作條件、失效、性能,當前國內(nèi)外塑料模具表面強化技術(shù)主要有表面熱處理、化學熱處理、電鍍、化學鍍、氣相沉積、三束改性和形變強化幾個方面,[12]表面強化技術(shù)是充分發(fā)揮塑料模具潛力、提高其使用性能的一條行之有效的途徑,它是國內(nèi)外模具工業(yè)與技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。參考文獻與資料[1]周永泰.我國塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.塑料.塑料模具的2000，6（29）,23～27.

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