模寿3-1.ppt

第三章 模具失效的基础知识 第三章 模具失效的基础知识 3.1 模具失效的形式和机理 如前所述，模具的寿命由失效界定，要解决 寿命问题，需分析失效机理，从而找出解决问 题的方法。（预防、诊断、治理） 3.1.1模具失效的分类 一般，将失效分为正常失效和非正常失效两类 什么是正常失效，非正常失效？ 1） 从责任或者从法律层面讲，失效分为： （1）正常损耗失效（2）模具缺陷失效 第三章 模具失效的基础知识 （3）误用失效（4）受累性失效 注意（1）参与生产的所有人均有相应责任 （2）要知道在这些失效中第一、第二责 任人是谁？ 2）从技术层面分为三种（见教材） 表面、变形（刚度）断裂（强度） 从机理上涉及机械零件的刚度、强度、疲劳、 摩擦（磨损）这几方面的理论。 第三章 模具失效的基础知识 3.1.2 磨损失效的类型和机理 总论： 1）定义：磨损失效：教材P17 关键词：尺寸发生影响质量的变化 改变了模具的表面状态 模具中的磨损失效实例： 例如塑料模具导柱导套的磨损影响动模和定 模的错位，导致影响制件精度；塑件在脱模过 程中的磨损，使型芯、型腔表面质量下降、尺 寸超差、形状变形。 第三章 模具失效的基础知识 2）按磨损机理分类： 见教材P17，主要为前三种。 1. 磨粒磨损 1） 什么是磨粒磨损：见教材P17 注意：教材所述磨损是指制件与模具的相互 运动且是对模具的损伤 磨粒来自何方： （1）工件表面的硬质颗粒 （2）外部进入的尘埃颗粒。（磨粒磨损） 表现症状：擦伤（面积）、划痕、沟痕 第三章 模具失效的基础知识 2）磨粒磨损的机理 （1）微观切削作用 （2）塑变磨损作用 多次塑性变形—硬化—剥落 （3）脆性材料的微观裂变 脆性材料受交变载荷作用，产生疲劳裂纹， 该裂纹在交变载荷反复作用下继续向多方向扩 展，最终剥落。 注意（2）（3）的机理实际上包含了教材 （3）疲劳磨损机理，且，正如教材所述： 磨损实际上是多种机理综合形成的。 第三章 模具失效的基础知识 3） 影响磨粒磨损的因素（教材P18） （1）磨粒尺寸和几何形状 （2）磨粒硬度 （3）模具与工件表面的压力 （4）工件厚度（厚—塑变小） 2. 粘着磨损 1）什么是粘着磨损（P19）（定义） 粘着磨损的四种情况（P19）其实就是3种 （1）擦伤（2）撕脱（3）咬死 （涂抹是微量撕脱并黏在另一物体上） 第三章 模具失效的基础知识 2）粘着磨损机理 （1）接触面的微观实际状况（图3-6b） 氧化层：1和2、 塑性变形层3、油膜层4 （2）接触面的润滑条件 干摩擦、边界摩擦、液体摩擦 一般情况下，为边界摩擦 （3）什么是键合作用 什么是键合作用：见教材P20 氧化膜的作用：防止纯金属接触，产生粘着 第三章 模具失效的基础知识 （4）粘着磨损机理 产生的条件：微观不平—几点接触—很大 接触应力—微观塑性变形（图3-7 P20） 机理：塑性变形产生高温—烧干油膜；并接 触应力使氧化膜破裂—键合作用形成：接触点 粘着—接触面滑移，粘着点被剪切或撕裂。过 程和接触点不断重复上述过程，形成宏观的粘 着磨损出现。 3）影响因素（重要） （1）材料性质： 第三章 模具失效的基础知识 塑性好、互溶性强（亲和力强）材料粘着性 强。 另，单相组织比多相组织、面心立方晶格、 的材料粘着性强 （2）接触材料硬度相差大，粘着小。 （3）表面压力： 接触压力大，粘着磨损大；压力超过硬度 1/3（硬度的度量方法：单位力作用下的深度） 急剧磨损或咬死。 第三章 模具失效的基础知识 （4）润滑条件（三种摩擦状态） （5）滑动速度： 机理： 很低的速度如10mm/分，压力作用大，油膜 容易破损，粘着容易产生。 低中速，润滑条件容易起作用，粘着不易发 生。 高速，温度使“烧干”容易产生，容易粘着。 但，一般模具相互运动速度并不太高。 第三章 模具失效的基础知识 3 疲劳磨损 1）什么是疲劳磨损：见教材P21（定义） 注意：“循环应力”（或交变载荷） 2）机理： 交变载荷一般分为机械和温度变化两类。 循环压应力或剪切应力使接触表面产生塑性 变形和加工硬化—使应力集中处产