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注塑模具的工作条件和失效形式

文章来源: 科翔模具 人气:3572 发表时间:2023-04-12 10:17:30

[导读]:注塑模具的工作条件和失效形式,在注射模具的设计过程中,东莞市马驰科注塑模具加工厂除了注塑模具的结构设计之外,各零部件的材料选择也是一项非常重要的工作,它直接影响到注塑模具的使用寿命、加工成本和塑件的成型质量。

模具的工作条种是选择模具材料的主要依据。由于塑料原材料、产品的生产细领、工条件以及质量要求的不同,注射模具的工作条件也有很大的差异,因此,选择注塑模具材料时,要从经济技术两个方面综合考虑。从经济观点出发,对于大批量生产的塑料件,无论采用何种塑料,工艺条件如何,成型质量高低,通常都应该选择较好的模具材料和必要的热处理或其他强化措施,从而使该类模具具有较长的使用寿命;而在塑料件批量比较小的情况下,对注塑模具使用寿命要求不高,只要满足塑件成型质量,应尽量使用性能低、价格低的模具材料。从技术角度讲,选择模具材料时,除了希望具有良好的使用性能以满足注塑模具工作条件之外,还希望具有良好的机加工性能,以保证注塑模具零部件的加工质量并降低加工成本。


(一)工作条件


注射模一般都在一定温度和一定压力下工作。普通热塑性塑料注射模的工作温度通常在 150℃以下,模具型腔承受的成型压力为25~50MPa,热塑性工程塑料精密注射成型时,模具型腔承受的压力有时可达到100MPa以上;而热固性塑料注射模的工作温度通常为150~ 220℃,模具型腔承受的成型压力为30~80MPa. 在注射过程中,模具型腔、型芯和浇注系统都会受到熔融塑料充填时对它们的流动摩擦和冲击。在脱模过程中,模具型腔和浇注系统还要承受固化后的塑件与浇注系统凝料对它们的刮磨,这些都将导致模具型腔、型芯和浇注系统表壁发生一定程度的磨损,尤其是成型带有玻璃纤维等硬质填料的塑件时,磨损现象更加严重。在成型某些品种的塑料件时,注射模在工作过程中有时还会受到腐蚀的作用,即高温时塑料分解出易挥发的腐蚀性气体对模具型腔、型芯和浇注系统表壁具有腐蚀作用,例如成型聚氯乙烯塑料、聚甲醛、氟塑料、阻燃型或难燃型塑料时,高温下分解出的HC1、SO2和HF等气体对注塑模具有腐蚀作用。因此,在成型不同的塑料件时,必须综合考虑不同的工作条件。


(二)失效形式


1.断裂失效在注射模使用过程中,模具型腔、型芯局部因应力集中而产生裂纹或断裂的现象称为断裂失效。这种失效形式多发生于塑料制件形状比较复杂的情况下,失效部位一般都是模具型腔的尖角处或薄壁处。为了避免断裂失效的发生,一方面,在设计塑料制件时应高度重视塑件的工艺性;另一方面,如塑料件几何形状比较复杂时,尤其对于大型塑料件,应该尽量选用高韧性的注塑模具材料制造成型零部件,即尽量使用渗碳钢、热作模具钢等,而尽量少用或不用热处理性能较差的高碳合金工具钢。此外,还应注意对注塑模具结构进行合理的设计,必要时还应在容易发生断裂失效的部位采用镶拼的结构,避免整副模具因断裂失效而过早报废。


2.注塑模具的工作条件和失效形式,塑性变形失效注射模的型腔和型芯在一定压力和一定温度下工作,由于局部发生塑性变形而导致换的成型零部件的工作表面,表现形式是模具型腔和型芯表壁出现麻点、起皱、局部坍塌或出不能注射顺的型察和都志在,是形失效。这种失效形式常见于用诊碳例和碳索具现凹陷等。作温度超过了其回火温度而导致回火软化等。塑性变形失效属于非正常早期失效,一般可以程变形失效产生的原因是模其型腔和型芯材料强度不足,表壁硬化层太薄以及模具加工通过选用较好的注塑模具材料或适当的热处理强化方法予以避免。生产中,东莞市马驰科注塑模具加工厂为了保证模具型腔和型芯具有足够的强度和硬度,绝大部分模具成型零部件所采用的钢材,一般都要进行淬火处理。对于碳素结构俐,应该进行渗碳处理。而需要渗碳处理时,渗碳层的厚度通常大于0.8mm.


3.表面磨损失效注射模在工作过程中,因模具型腔和型芯表面磨损严重而不能继续使用的现象称为表面磨损失效。其表现形式为模具型腔和型芯表面粗糙度值增大、塑件在脱模过程中被拉毛,制品尺寸因模具型腔和型芯的磨损量过大而超差等。模具型腔和型芯在工作过程中表面磨损是一种不可避免的现象,特别是在成型带有玻璃纤维等硬质填料的塑料以及成型易挥发腐蚀性气体的塑料时,填料和腐蚀性气体会加剧模具磨损。因此,模具磨损失效是正常的一种失效形式,关键在于如何抑制磨损过早发生或过快发展。为此,需要选择耐磨性良好的模具材料制造成型零部件,或对模具型腔和型芯表壁进行表面处理。常用的表面处理方法是镀铬,镀铬层厚度可取0.10~0.15mm.


4.注塑模具的工作条件和失效形式,热疲劳失效注射模在使用过程中一般都要长期受热,且温度经常呈周期性变化,这样很容易使注塑模具材料在使用中发生热疲劳,导致模具型腔和型芯表面出现龟裂,从而无法保证塑件成型质量,这种现象称为热疲劳失效。热疲劳失效也是一种正常失效形式,多发生于成型压力较大、成型温度较高、注塑模具温度明显呈周期性变化的场合。为了预防热疲劳失效过早发生,可选择热疲劳性能较好的模具材料制作成型零部件。在模具型腔和型芯表面发生龟裂后,在不影响塑件尺寸精度的前提下,可以对成型部分进行打磨抛光处理后再使用,实在不行,必须更换成型零部件。


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