模具的失效形式

模具失效的基本形式有五種,，即磨損失效,、疲勞失效,、熱疲勞失效、塑性變形失效和斷裂失效,。

1．磨損

模具在使用時的磨損是不可避免的,，使用時間越長，則磨損量也越大,，磨損就越嚴(yán)重,。磨損的形式有磨料磨損、粘著磨損,、腐蝕磨損,、疲勞磨損等。判斷模具是否因磨損而失效的主要標(biāo)誰是制件的尺寸精度,，當(dāng)制件的尺寸超出允許的公差范圍時即宣告模具失效,。如果模具的磨損導(dǎo)致制件的表面質(zhì)量嚴(yán)重下降，那么制件的表面質(zhì)量要求也是判斷模具是否失效的依據(jù),。沖裁模的凸,、凹模刃口由于磨損而逐漸鈍化，嚴(yán)重時將顯著地劣化模具的工作條件和制件的質(zhì)量,。制件的毛刺高度隨著凸,、凹模刃口的鈍化而逐漸增高，因而可以作為判斷凸,、凹模刃口鈍化程度的標(biāo)志,，當(dāng)毛刺高空超過規(guī)定值時，表明刃口鐘化嚴(yán)重,，需要重新刃磨刀口后模具才能繼續(xù)使用,。

2．疲勞

模具一般都以間歇工作的方式進行工作，頻繁的反復(fù)加載和卸載使模具受力零件處于交變應(yīng)力作用下,。模具使用一段時間后,，由于交變應(yīng)力的作用，在零件表面或內(nèi)部存在微觀缺陷及應(yīng)力集中的部位將會萌生許多微裂紋,。模具繼續(xù)使用時,，這些微裂紋將逐漸擴展，當(dāng)微裂紋擴展到一定程度時,，模具零件的承載能力被嚴(yán)重削弱,，最終導(dǎo)致模具開裂或破損。

3．熱疲勞

熱加工模具一般都在急冷急熱條件下工作,，當(dāng)模具零件急劇受熱時,，溫度較高的表層材料的受熱膨脹受到溫度較低的內(nèi)層材料的約束，使表層材料產(chǎn)生壓應(yīng)力,；當(dāng)模具零件急劇冷卻時,，溫度較低的表層材料的冷卻收縮又受到溫度較高的內(nèi)層材料的約束,，使表層材料產(chǎn)生拉應(yīng)力。在工作一段時間后,，這種循環(huán)熱應(yīng)力將使模具零件表層材料出現(xiàn)許多細小的裂紋,，導(dǎo)致模具失效,。熱疲勞裂紋的形狀有網(wǎng)狀,、放射狀、平行狀等,。

4．塑性變形

當(dāng)模具零件承受的載荷使零件內(nèi)部的應(yīng)力超過其自身材料的屈服強度時,，零件就會產(chǎn)生塑性變形。常見的塑性變形失效有工作零件出現(xiàn)表面皺紋,、局部塌陷和棱角倒塌凸模,、型芯出現(xiàn)鐓粗、縱向彎曲,，型腔,、型孔出現(xiàn)脹大等。

5．?dāng)嗔?/p>

模具在正常工作時,，因為某種原因而突然出現(xiàn)較大的裂紋,，甚至分裂成幾個部分，使模具立即喪失工作能力的失效形式稱為斷裂失效,。常見的斷裂失效有開裂,、破裂、崩刃,、折斷等,。模具失效的五種基本形式中，熱疲勞失效一般只出現(xiàn)于冷熱溫差較大的熱加工模具,，其他的四種形式在各類模具上都有可能出現(xiàn),。不同的失效形式之間常常有密切的聯(lián)系和交互促進作用。磨損產(chǎn)生的溝痕往往成為萌生疲勞裂紋和熱疲勞裂紋的發(fā)源地,，同時深而尖銳的溝痕本身就可成為一次性斷裂的起裂點,。零件表面出現(xiàn)疲勞裂紋和熱疲勞裂紋后，表面質(zhì)量嚴(yán)重惡化,，將使磨損加劇,，裂紋的尖端出現(xiàn)應(yīng)力集中，將成為斷裂源,，促進一次性斷裂的產(chǎn)生,。磨損雖然會導(dǎo)致模具失效，但在正常的工作條件下,，模具在失效前都能在較長的時間內(nèi)穩(wěn)定有效地工作,。大部分模具的有效壽命決定于磨損失效,，對于這些模具，磨損失效是它們的正常失效形式,，其有效磨損壽命是確定模具期望壽命的依據(jù),。部分重載模具如冷擠壓模的有效壽命主要決定于疲勞失效，部分冷,、熱溫差很大的模具如壓鑄模的有效壽命主要決定于熱疲勞失效,。在疲勞和熱疲勞失效前，模具一般也有較長的使用壽命,，但習(xí)慣上仍將它們看作是模具的早期失效,。如果模具質(zhì)量存在問題，或者使用不當(dāng),，塑性變形和斷裂失效在模具使用的各個時期都有可能產(chǎn)生,，而且一旦發(fā)生的話，其后果很可能是致命的,，它們是造成模具早期失效的主要形式,。

保證和提高模具的壽命，一方面要通過各種途徑保證和提高模具的耐磨性,，使模具具有足夠的有效磨損壽命,，另一方面要采取各種措施，預(yù)防早期失效的出現(xiàn),，保證模具在有效壽命期內(nèi)能夠安全穩(wěn)定地運行,。

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