模具寿命与失效2 第三章 模具失效的基础知识
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模具寿命知识点模具正常寿命:模具正常失效前,生产出的合格产品的数目,称模具正常寿命,简称模具寿命S。
模具失效:模具受到损坏,不能通过修复而继续服役时叫模具失效。
磨损失效:磨损使模具的尺寸发生变化或改变了模具的表面状态使之不能继续服役时,叫磨损失效。
粘着磨损:工件与模具表面相对运动时,由于表面凹凸不平,粘着的节点发生剪切断裂,是模具表面材料转移到工件上或脱落的现象称为粘着磨损。
塑性变形失效:模具在使用过程中,发生了塑性变形,改变了几何形状或尺寸,而不能修复再服役时,称为塑性变形失效。
压铸成型:是压力加工和铸造相结合的工艺,熔融金属以高速射压充填到金属型压铸型腔内,在压力下凝固而形成铸件。
塑料成型:是在压力的作用下,将粉末或粘流的塑料在模具中成形,获得所需形状尺寸的塑料制品。
物理气相沉积:在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
化学气相沉积:化学气相沉积是利用反应气体在加热工件表面上发生反应析出金属或化合物而获得镀层的方法。
脆性断裂:是指断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂。
耐热疲劳性:高温下,材料承受应力频繁变化的能力。
冲裁间隙:是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。
基体钢:在高速钢的基体成分上添加少量其他元素,适当改变其含碳量,以改善性能适应某些要求的钢种。
黑色断口:是高碳工具钢T10~T13,易出现的缺陷,是钢产生石墨化的特征。
一、预应力加强环作用:可使模具产生预切向压应力,降低成型过程中的拉应力峰值,有效地提高模具寿命。
二、表面氧化处理及其产物:氧化处理是使模具表面各部分同时生成均匀的、与金属基体结合牢固的氧化膜(四氧化三铁)的工艺过程。
它是一种很好的固体润滑剂,可以降低模具表面的摩擦系数,提高模具的耐磨性和抗粘附性,它的热导率比钢低,可以降低模具在工作时的温升,从而减少热应力,提高模具的耐热疲劳性和抗腐蚀疲劳性。
第一章绪论1、模具的分类:a、模具所加工材料的再结晶温度:冷变形模具、温变形模具、热变形模具;b、模具加工坯料的工作温度:热、温、冷作模具;c、模具成型的材料:金属成型用模具“非金属成型用模具;d、模具的用途:锻造模具、冲压模具、挤压模具、拉拔模具、压铸模具、塑料模具、橡胶模具、陶瓷模具、玻璃模具、其他模具等。
第二章模具寿命与工业生产的关系1、模具正常寿命:模具正常失效前生产出的合格产品数目,简称模具寿命S。
第三章模具失效的基础知识1、模具失效的分类:磨损失效、塑性变形失效、断裂失效。
2、磨损:由于表面的相对运动,从接触表面逐渐失去物质的现象。
可分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损、腐蚀磨损等。
磨损失效:当磨损使模具的尺寸发生变化或改变了模具的表面状态,使不能继续服役。
3、磨粒磨损a、形成和特征:工件(模具)表面有硬质点存在,变形材料在模腔内流动,造成对磨具表面的磨损。
b、机理:磨粒与工件、模具接触,在成形力作用下,磨粒压入工件和模具,工件在模具内运动带动磨粒在模具表面产生划痕。
c、影响因素:1)磨粒尺寸和几何形状:磨粒尺寸越大,金属表面的体积磨损量越大。
2)磨粒硬度;3)模具与工件表面压力;4)工件厚度。
d、提高模具耐磨粒磨损措施:1)选用耐磨性能好的材料:T7、T8、T10;2)合理的热处理工艺;3)进行表面强化;4)使用润滑清理。
4、粘着磨损a、形成过程:模具与工件实际接触面积小,在外力作用下,局部接触部位材料产生屈服,进一步粘着到模具或工件上。
b、特征:有材料的转移。
c、理论分析:1)模具表面凸凹不平,实际接触面积有0.01~0.1%,接触应力大;2)金属流动时产生大量的热,局部出现熔化;3)高温下,金属与模具间的润滑层破坏;4)新材料暴露,加剧与模具材料分子间吸附;5)变形结束后,表层温度急剧下降,出现淬火裂纹。
d、影响因素:1)压力;2)材料性质:模具材料(按强度理论可分为脆性断裂和韧性断裂)、工件材料;3)润滑剂;4)表面处理。
一、术语模具的失效:模具受到损坏,不能通过修复而继续服役时称为模具失效。
P10模具的寿命:模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品件数,称为模具的使用寿命,简称模具寿命。
P9磨损失效:由于表面的相对运动,从接触表面逐渐失去物质的现象称为磨损。
P17粘着磨损:工件与模具表面相对运动时,由于表面凹凸不平,某些接触点局部应力超过了材料的屈服强度发生粘合,粘结的结点发生剪切断裂而拽开,使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象称为粘着磨损。
P19疲劳磨损:两接触表面相互运动时,在循环应力的作用下,使表层金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损或麻点磨损。
P21 断裂失效:模具在工作中出现较大裂纹或部分分离而丧失正常服役能力的现象称为断裂失效。
P23二、基本概念1、寿命与失效的关系是什么寿命由失效界定2、什么是模具正常寿命?P11模具正常失效前生产的合格产品的数目称为模具正常寿命,简称模具寿命S 。
3、什么是正常失效,非正常失效?P11模具经大量的生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役时,称为模具的正常失效。
由于工作条件的变化、操作者的使用水平、管理者的失误等原因造成的某些损伤,也会导致模具的失效,称为模具的非正常失效。
4、影响粘着磨损的主要因素有哪些?P20材料性质、材料硬度、模具与工件表面压力、滑动摩擦速度。
5、影响疲劳磨损的主要因素有哪些?P21材料的冶金质量、材料的硬度、表面粗糙度。
6、什么是腐蚀磨损?腐蚀磨损主要有哪两类?P22在摩擦过程中,模具表面与周围介质发生化学或电化学反应,再加上摩擦力的机械作用,引起表层材料脱落的现象叫腐蚀磨损。
腐蚀磨损主要有氧化磨损、特殊介质磨损。
7、?8、什么是变形失效?变形失效主要有哪两类?P23材料受外力的作用就会产生变形。
当变形量超过了模具的精度要求,成型的工件成为次品或废品时会造成模具失效。
变形失效主要有过量弹性失效和塑性变形失效。