詳述塑料模具常見的4種失效形式


    塑料模具在服役過程中，可產生磨損、腐蝕、塑性變形、斷裂、疲勞及熱疲勞等失效形式，這些失效形式都是和塑料模具的工作條件及使用要求密切相關的。

1．型腔表面的磨損和腐蝕

    塑料熔體以一定壓力在模腔內流動，凝固的塑件從模具中脫出，都對模具成型表面造成摩擦，引起磨損。當塑料中含有較硬的固體填料時則磨損更為劇烈。隨著模壓次數增加，磨損量加大，模腔表面的粗糙度值也將變大，當表面被拉毛、產生劃痕，造成塑件表面質量不合格時，模具暫時失效，經重新拋光才能繼續(xù)使用。反復地磨損、拋光導致模具尺寸超差而最終失效。

    模具在加工某些含有氯原子或氟原子的塑料時，由于塑料受熱會產生少量的熱分解，所放出的HC1、HF等氣體將會腐蝕模腔表面，從而導致失效。如果在腐蝕的同時又有磨損損傷，使型腔表面的鍍層或其他防護層遭到破壞，則將促進腐蝕過程。兩種損傷交叉作用，加速了腐蝕—磨損失效。

2．塑性變形

    塑料模具型腔表面受壓、受熱可引起塑性變形失效，尤其是當小模具在大噸位設備上工作時，更易產生超負荷塑性變形。塑性變形多發(fā)生在受力較大的棱角處，其表現形式為棱角堆塌，在型腔的其他部分可出現凹陷、麻點、表面起皺等。其他容易引起塑性變形的因素有：型腔表面強化層太薄，經磨損變形抗力不足，模具熱處理時回火不足，工作時受熱繼續(xù)回火轉變而產生相變超塑性等。

3．斷裂

    當塑料模具型腔結構比較復雜，同時承受壓力較大時，局部可能出現復雜的應力狀態(tài)，再加之結構因素引起的應力集中，可能使模具產生斷裂失效。當模具熱處理時，由于回火不足，組織中仍有較多的殘余奧氏體，在服役溫度下殘余奧氏體將轉變?yōu)轳R氏體，從而產生相變內應力，這也是引起模具開裂的因素。

4．疲勞和熱疲勞

    塑料模具的機械負荷是循環(huán)變化的，使型腔表面承受脈動拉應力作用，從而可能引起疲勞破壞。塑料模具的熱負荷也是循環(huán)變化的，型腔表面反復受熱和冷卻，易導致應力集中處萌生熱疲勞裂紋。再加上型腔表面上的脈動拉應力，有可能使熱疲勞裂紋向縱深擴展，成為斷裂或疲勞斷裂的裂源。在一般情況下，壓縮模受力較大，易產生疲勞開裂；注射模的溫度變化較急劇，易產生熱疲勞裂紋。