在注塑模具中,成型部件可謂是不可或缺的關(guān)鍵部件之一。所謂成型部件,簡單來說就是構(gòu)成模具型腔而直接形成塑件的部件,因其失效直接影響到塑件的成型質(zhì)量,所以,深入探究注塑模具成型部件失效的主要形式及成因是非常有必要的。下面我司將結(jié)合從事模具行業(yè)積累的多年生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,淺要分析下注塑模具成型部件失效的幾種常見形式以及主要原因
注塑模具成型部件的主要失效形式有表面磨損失效、局部塑性變形失效和斷裂失效:
1.表面磨損失效在注塑模具成型部件的失效中占有絕對地位,這是由注射成型工藝的特點(diǎn)決定的。注塑模成型部件的表面磨損可分為磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。其中磨粒磨損是由于熔融的塑料中存在的硬質(zhì)顆粒刮擦模具表面引起成型部件表面材料脫落造成的。比如,當(dāng)塑料中含有云母粉、硅砂、玻璃纖維等固體無機(jī)物填料時,會明顯加劇模具的磨損,這不僅會使型腔表面粗糙度迅速惡化,也會使劇模具型腔尺于急劇變化。疲勞磨損是由于循環(huán)應(yīng)力作用而造成的模具表面材料脫落。由注塑成型過程可知,模具型腔表面在注射壓力和熔融塑料熱的交變作用下重復(fù)著加壓加熱、卸壓冷卻的過程,從而模具材料表面在結(jié)構(gòu)應(yīng)力和熱應(yīng)力交變下產(chǎn)生疲勞磨損。腐蝕磨損是在熔融的塑料注射充模過程中模具表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的表層材料脫落。比如,由于塑料中存在氯、氟等元素,會受熱分解析出強(qiáng)腐蝕性氣體,侵蝕模具表面,從而造成模具表面的磨損失效。
2.局部塑性變形失效是因為模具材料的韌性與強(qiáng)度不足或回火不足,型腔表面形成的硬化層過薄,當(dāng)熔融的塑料進(jìn)入模具型腔內(nèi)時,型腔表面持續(xù)受熱和受壓,導(dǎo)致應(yīng)力分布地不均勻,引起表面皺紋凹陷、麻點(diǎn),從而造成注塑模具局部產(chǎn)生塑性變形失效。
3.斷裂失效是注塑模具中一種危害性大的失效形式。根據(jù)葛里菲斯理論可知,造成斷裂的裂紋擴(kuò)展是能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果。形狀復(fù)雜的注塑模成型部件由于結(jié)構(gòu)、溫差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱應(yīng)力或回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,引起局部體積膨脹產(chǎn)生內(nèi)部組織應(yīng)力促使裂紋擴(kuò)展而發(fā)生斷裂失效。如成型部件存在有多的棱角、薄邊,這些部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,造成韌性不足,形成裂紋,在循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下進(jìn)而擴(kuò)展發(fā)生斷裂。【具體可參考《注塑模具加工尺寸老是變化?原來是它們搞的鬼!》的相關(guān)內(nèi)容】
由上述一番簡單分析,我們不難看出,造成注塑模具成型部件發(fā)生表面磨損失效、局部塑性變形失效和斷裂失效的原因還是比較多且復(fù)雜的。為能夠有效避免模具的失效,還望各模具加工廠定要選用具有良好性能的注塑模具材料,以提高模具的使用壽命。