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塑料模具

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随着高速成型机械的出现

发布时间:2018-05-20 21:36

  由于塑料及塑料成型工业的发展,对塑料的模具的质量要求也越来越高,因而塑料模具的失效问题及其影响因素已成为重要的研究课题。塑料模的主要工作零件是成型零件,如凸模、凹模等,它们构成塑料模的型腔,以成型塑料制件的各种表面并直接与塑料接触,经受压力、温度、摩擦和腐蚀等作用。

  一般模具制造中包括模具设计、选用材料、热处理、机械加工、调试与安装等过程。根据调查表明:模具失效的因素中,模具所使用的材料与热处理是影响使用寿命的主要因素。从全面质量管理的角度出发,不能把影响模具使用寿命的诸因素作为多项式之和来衡量,而应该是多因素的乘积,这样,模具材料与热处理的优劣在整个模具制造过程中就显得特别重要。

  从模具失效的普遍现象分析,塑料模具在服役过程中,可产生磨损失效、局部性变形失效和断裂失效。塑料模具的重要失效形式可分为磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。

  3、 塑料模具钢性能要求 随着制造业快速发展,塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具,在总的模具产量中所占的比例逐年增加,随着高性能塑料的发展和不断生产,塑料制品的种类日益增多,用途不断扩大,制品向精密化、大型化、复杂化发展。成型生产向高速化发展,模具的工作条件也越趋复杂。

  塑料熔体以一定的压力在模腔内流动,凝固的塑件从模具中脱出,都对模具成型表面造成摩擦,引起磨损。造成塑料模具磨损失效的根本原因就是模具与物料间的摩擦。但磨损的具体形式和磨损过程则与许多因素有关,如模具在工作过程中的压力、温度、物料变形速度和润滑状况等。当塑料模具使用的材料与热处理不合理时,塑料模具的型腔表面硬度低,耐磨性差,其表现为:型腔面因磨损及变形引起的尺寸超差;粗糙度值因拉毛而变高,表面质量恶化。尤其是当使用固态物料进入塑模型腔时,它会加剧型腔面的磨损。加之塑料加工时含有氯、氟等成分受热分解出腐蚀性气体HC1、HF,使塑料模具型腔面产生腐蚀磨损,导致失效。如果在磨损的同时又有磨损损伤,使型腔表面的镀层或其他防护层遭到破坏,则将促进腐蚀过程。两种损伤交叉作用,加速了腐蚀一磨损失效。

  塑料模型腔表面受压、受热可引起塑性变形失效,尤其是当小模具在大吨位设备上工作时,更容易产生超负荷塑性变形。塑料模具所采用的材料强度与韧性不足,变形抗力低;塑性变形失效另一原因,主要是模具型腔表面的硬化层过薄,变形抗力不足或工作温度高于回火温度而发生相变软化,而使模具早期失效。

  断裂的主要原因是由于结构、温差而产生的结构应力、热应力或因回火不足,在使用温度下,使残余奥氏体转变成马氏体,引起局部体积膨胀,在模具内部产生的组织应力所致。

  塑料模具的工作条件与冷冲模不同, 一般须在150℃-200℃下进行工作,除了受到一定压力作用外,还要承受温度影响。同一种模具会有多种失效形式,即使在同一个模具上也可能出现多种损伤。从塑料模的失效形式可知,合理的选用塑料模具材料和热处理是十分重要的,因为它们直接关系到模具的使用寿命。所以,塑料模具用钢应满足以下要求:

  随着高速成型机械的出现,塑料制品运行速度加快。由于成型温度在200--350℃之间,如果塑料流动性不好,成形速度又快,会使模具部分成型表面温度在极短时间内超过400℃。为保证模具在使用时的精度及变形微小,模具钢应有较高的耐热性能。

  随着塑料制品用途的扩大,在塑料中往往需添加玻璃纤维之类的无机材料以增强塑性,由于添加物的加入,使塑料的流动性大大降低,导致模只的磨损,故要求棋具有良好的耐磨性。

  

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