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
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)

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
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(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。
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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。
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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
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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。
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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)
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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
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(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:
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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。
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(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。