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影响模具失效的4个因素
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:849

 模具的使用范围广泛,工作条件和受力状况不同,模具结构、模具材料、、模具工作条件(包括装配与操作)等是影响模具失效的主要因素。一种模具的失效可能是由多种因素造成的。


1.模具结构的影响

模具结构包括模具几何形状如圆角半径、几何角度(凸模的端面形状、凹模锥度与截面的变化),结构形式(整体式结构、组合结构、预应力镶套结构),模具间隙,结构刚度等。


模具结构的合理性,对模具的承载能力有很大的影响。合理的模具结构能使模具工作时受力均匀,,应力集中小,不易产生早期失效;而不合理的模具结构可能引起严重的应力集中或高的工作温度,从而恶化模具的工作条件,导致模具早期失效。


2.模具材料的影响

1)模具材料的力学性能指标。模具材料通常应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。如果不能满足要求,则会发生模具早期失效。例如在循环载荷下,如果模具材料疲劳抗力低,经一定应力循环后,可能萌生疲劳裂纹,并逐渐扩展直至模具断裂失效。


2)模具钢的冶金质量。模具钢的冶金质量对模具的失效形式有很大的影响。钢中的非金属夹杂物、偏析、中心疏松、白点等缺陷,均能降低钢的强韧性、疲劳及冷热疲劳抗力,引起模具早期失效,如崩裂、劈裂、折断,以及工作面的凹陷等。


3.模具制造工艺的影响

模具制造工艺过程包括锻造、机械加工、热处理等。有些模具加工需经过上述所有工艺处理。每一种工艺的加工质量,均将不同程度地影响模具的损伤过程、失效形式。


若锻造工艺不合理,则达不到打碎晶粒,改善方向性,提高钢的致密度等目的,甚至引发锻造裂纹等缺陷;机械加工如出现尖角或表面粗糙度值高,留有加工,将容易在这些部位萌发疲劳裂纹。磨削不当,容易烧伤模具表面或产生磨削裂纹;若热处理不当,则可能引发热处理缺陷,如淬火温度过高,则会引起钢的过热,甚至过烧,模具易发生崩刃或早期断裂,而淬火温度过低,则难以保证有足够的合金元素固溶于基体之中,模具易产生早期变形、塌陷或热疲劳裂纹。淬火冷却速度过快,则易出现淬火裂纹,在模具使用中易产生早期断裂。


4.模具的工作条件的影响

模具的工作条件与下列因素有关:设备的特性,被加工坯料的材质、形状、精度和温度,模具的冷却及润滑条件,模具的预热与工作应力消除等。这些因素均对模具的失效形式产生影响。

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