塑料模具的主要失效形式有塑性变形、断裂、表面腐蚀、疲劳和热疲劳、表面磨损失效等。
(1)塑性变形失效 塑料模具在持续受热及压力的作用下,会在局部发生塑性变形而失效。塑性变形失效产生的原因,主要是模具型腔表面的硬化层过薄、变形抗力不足、热处理时回火不足或因工作温度高于回火温度而使模具发生软化,如生产中常用的渗碳钢或碳素工具钢制胶木模就是常以表面起皱、凹陷、麻点及棱角塌陷等塑性变形方式失效。
(2)断裂失效 断裂失效是一种危害性很大的快速失效形式。断裂是由于塑料制品成型模具形状复杂,存在许多棱角、薄壁等部位,易产生应力集中,当这些部位的应力超过模具材料的强度时就会发生断裂失效。另外,模具在使用时由温差产生的热应力或在模具内部产生的组织应力(因回火不足,在使用温度下残留奥氏体转变成马氏体,引起局部体积膨胀)也会导致模具断裂失效。
(3)表面腐蚀失效 表面腐蚀会造成模具型腔表面质量下降及尺寸超差。热固性塑料中的固体添加剂及一些热塑性塑料在受热时分解析出的HCl、HF等强腐蚀性气体,都对模具型腔表面有侵蚀作用并加剧其损伤。(www.daowen.com)
(4)疲劳和热疲劳失效 塑料模具在工作过程中因承受循环的机械载荷作用,使模具的型腔表面承受脉动拉应力作用,而引起的模具破坏称为疲劳失效。塑料模具在工作工程中还承受循环的热载荷,反复的受热和冷却可导致模具型腔应力集中处萌生热疲劳裂纹,在模具型腔表面上的脉动拉应力作用下,热疲劳裂纹向纵深扩展,造成模具断裂或热疲劳失效。
(5)表面磨损失效 熔融的塑料以一定的压力在型腔内流动及凝固后的塑料制品从模具中脱出,都会对模具的型腔表面造成磨损。热固性塑料对模具表面的摩擦不但使模具表面拉毛、型腔表面粗糙度值增高,而且还会影响压制件的外观质量。另外,热固性塑料中含有的固体添加剂(如云母粉、硅砂、钛白粉、石英砂、玻璃纤维等)也会加剧对模具型腔的磨损,不仅使型腔表面质量迅速恶化,而且还会使模具型腔尺寸超差,严重影响塑料制品的质量。
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