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模具失效的原因及预防措施

更新日期:2007-07-25  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

    预防措施:凸模各部的过渡应平缓圆滑,任何役小的刀痕都会引起强烈的应力集中,其直径与长度应符合—定要求。 

    (2)模具材料质量差引起的失效。 

    模具材料内部缺陷,如疏松、缩孔、夹杂成份偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脱碳、折叠、疤痕等)影响钢材性能, 

    a.夹杂物过多引起失效。 
    钢中存在夹杂物足模具内部产生裂纹的根源,尤其是脆性氧化物和硅酸盐等,在热压力加工中不发生塑性变形,只会引起脆性的破裂而形成微裂纹。在以后的热处理和使用中访裂纹进一步扩展,而引起模具的开裂。此外,在磨削中,由于大颗粒夹杂物剥落造成表面孔洞。  字串3

    b.表面脱碳引起失效。 
    模具钢在热压力加工和退火时,常常由于加热温度过高,保温时间过长,而造成钢材表面脱碳,严重脱碳的钢材在机械加工后,有时仍残留有脱碳层,这样在淬火时,由于内外层组织的不同(表面脱碳层为铁索体,内部为珠光体)造成组织转变不一致,而产生裂纹。  字串8

    c.碳化物分布不匀,引起失效。 
    Crl2、Cr112MoV等模具钢含碳量和合金元素较高,形成了许多共晶碳化物,这些碳化物在锻造比较小时,易呈现带状和网状偏析,导致淬火时常出现沿带状碳化物分布的裂纹,模具在使用中裂纹进一步扩展,而造成模具开裂失效。 

预防措施:钢在缎轧时,模具应反复多方向锻造,从而钢中的共晶碳化物击碎得更细小均匀,保证钢碳化物不均匀度级别要求。 

    (3)模具的机加上不当。 

    a 切削中的刀痕:模具的型腔部位或凸模的圆角部位在机加工中,常常因进刀太探而使局部留下刀痕,造成严重应力集中,当进行淬火处理时,应山集中部位极易产生微裂纹。 
预防措施:在零件粗加工的最后一道切削中,应尽量减少进刀量,提高模具表面光洁度。 

    b 电加工引起失效。模具在进行电加工时,由于放电产生大量的热,将使模具被加工部位加热到很高温度,使组织发生变化,形成所谓的电加工异常层,在异常层表面由于高温发生熔融,然后很快地凝固,该层在显微镜下呈白色,内部有许多微细的裂纹,白色层下的区域发生淬火,叫淬火层,再往里由于热影响减弱,温度不高,只发生回火,称回火层。测定断面硬度分布:熔融再凝固层,硬度很高,达610~740HRC,厚度为30μm,淬火层硬度400~500HRC,厚为20μm。回火属高温回火,组织较软,硬度为380—400HRC,厚为10μm。 

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