模具的失效形式

模具的失效形式
模具性能的优劣，最直接的判断依据是其使用寿命的高低。

同时，模具的性能优劣，也必然反应在模具的失效形式和失效特点上。

为了分析各类模具对模具堆焊材料的性能要求，合理选择堆焊材料，应进行各类模具的失效分析，找出其失效规律。

1. 热作模具的失效形式
热作模具的失效形式主要有断裂（包括整体开裂，局部断裂及机械疲劳裂纹等）、变形、热疲劳龟裂、热磨损、热熔损等５种。

一般热作模具以断裂失效时模具寿命较低，被视为模具的早期失效形式。

这种失效形式在技术上被视为不能允许的非正常失效形式，这主要是模具钢种选择不当或热处理工艺不合理造成的。

具有较长模具寿命的磨损失效、变形失效及热疲劳失效一般可视为模具的正常失效。

随着模具技术的不断发展，各类热作模具的失效形式不断由非正常失效形式向正常失效形式转化。

而模具堆焊技术人员的任务就是在研究各类模具的失效规律的基础上研究性能优良的堆焊材料，匹配相应的堆焊工艺，在减小模具的早期失效提高使用寿命的情况下，尽量提高模具堆焊效率。

模具的失效形式反映出材料的不同性能。

对于热作模具，则突出显示出模具对材料在高温条件下的性能要求。

断裂失效：出现的根本原因有二点：(1)模具的承载应力在整体范围或局部位置超过材料的高温断裂强度；(2)模具承受的瞬时冲击载荷超过材料的高温韧度指标。

堆塌失效：堆塌失效的原因是：(1)材料的低于模具的承载应力水平，塑变累积所致。

(2)材料的热稳定性不能适应长时间工作的高温条件。

热疲劳失效：热疲劳失效主要由材料的高温屈服强度决定，也与材料的高温冲击韧性和热稳定性有关。

即材料越难变形，韧性越高热疲劳抗力越好。

热磨损失效：对于大多数热作模具钢，提高材料的高温屈服强度、热稳定性及抗氧化能力均可提高热磨损抗力。

但是，不同材料的热磨损抗力更多地与材料的组织结构，尤其是材料内部碳化物的类型有关。

热熔损失效：热熔损失效与不同温度及应力下模具材料与铸液的化学亲和力有直接关系。

2. 冷作模具的失效形状
冷作模具常见的失效形式有：刃口崩裂、刃口啃掉、刃口开裂；模具整体开裂，局部断裂；刃口磨损、塌陷；拉延筋面坎子与粘附；模口Ｒ的磨损；拐角处
出现凹槽；托卸料板的变形与开裂等。

一般脱层，掉块或各种开裂被视为早期失效，而模具变形失效被视为正常失效。

在以上几种失效形式中，冲裁模主要表现在刃口的开裂、啃掉与磨损；拉伸模最常见的报废形式是磨损，粘附与拉延筋面坎子。

冷敦模和冷挤模常常是因为磨损、变形和断裂破坏而不能使用。

对于各类冷作模具尽管它们的工作状况不同，失效形式也有区别，但它们对模具的某些性能，如表面硬度、耐磨性和韧性的要求还是一致的。

也就是说如果研究的材料既有很高的硬度、耐磨性，又有优良的韧性，则可由它制造各类冷作模具，只是不同的冷作模具对某一性能的要求可能更高一些。

然而，材料的高硬度和优良韧性是一对矛盾，换句话说要提高材料的硬度一般就要损失一些韧性，所以人们在研究冷作模具堆焊材料，选择冷作模具堆焊材料或制定热处理工艺时也应针对不同类型冷作模具的不同失效形式，采取不同措施。

3. 塑料模具的失效形式
由于热固性塑料模具工作过程中受热、受力、受磨损的程度相对较严重，因此失效的几率更高。

塑料模具的失效形式主要有：磨损、变形、腐蚀和开裂。

例如，塑料模具的注塑孔径扩大，液料或橡木冲刷模具表面出现凹坑，压塑模断裂，凸起部位磨损等都是典型的实例。