模具断裂失效原因分析及预防措施

2017《注塑缺陷的原因分析与解决对策》--邓益善

注塑缺陷的原因分析与解决对策 【主办单位】一六八培训网 【时间地点】2017年04月15-16日上海 04月22-23日深圳 2017年08月19-20日上海 08月26-27日深圳 2017年12月16-17日深圳 12月23-24日上海 【收费标准】￥3200元/人（包括资料费、午餐及上下午茶点等） 3. 大量典型实例讲解、分析； 4. 学员自带不良品、现场解决问题、互动探讨； 5. 世界最先进的、全国独有的系统，全真展现注塑生产过程，动态显示生产现场看得见以及 看不见的环节和变化，等于将注塑车间搬到培训大厅。 片面的经验，对一些综合性的问题缺乏科学系统的分析能力，对已经出现的生产问题缺乏解决问题的措施。 邓益善老师基于扎实的生产实践与技术指导经历，将实实在在从根源上帮助解决这些问 第二部分：最佳注塑工艺设定方法 1. 如何设定各项关键注塑工艺参数；

2. 时间、温度、压力、速度、位置等参数设定要点； 3. 螺杆相关设定要点； 4. 多段充填的设定与实际使用； 5. 多段保压的设定与实际使用； 6. 速度/压力切换点的设定方法； 7. 多视窗注塑成型技术运用； 8. 塑料分子排向对质量的影响以及如何控制 9. 注塑残余内应力对质量的影响以及如何控制 第三部分：注塑现场问题分析与解决对策 注塑问题描述、原因分析，如常见的缩孔、缩水、不饱模、毛边、熔接痕、银丝、喷痕、烧焦、翘曲变形、开裂/破裂、尺寸超差及其它等等，以及在产品结构设计、模具设计、成型工艺控制及塑料材料等方面之全面解决对策。 1. 注塑件周边缺胶、不饱模的原因分析及解决对策； 2. 批锋（毛边）的原因分析及解决对策； 3. 注塑件表面缩水、缩孔（真空泡）的原因分析及解决对策； 4. 银纹（料花、水花）、烧焦、气纹的原因分析解决对策； 5. 注塑件表面水波纹、流纹（流痕）的原因分析及解决对策； 6. 注塑件表面夹水纹（熔接痕）、喷射纹（蛇纹）的原因分析及解决对策； 7. 注塑件表面裂纹（龟裂）的原因分析及解决对策； 8. 注塑件表面色差、光泽不良、混色、黑条、黑点的原因分析及解决对策； 9. 注塑件翘曲变形、内应力开裂的原因分析及解决对策； 10. 注塑件尺寸偏差的原因分析及解决对策； 11. 注塑件透明度不足、强度不足（脆断）的原因分析及解决对策； 12. 学员自带产品问题解答。 第四部分：模具设计优化 实际上目前有相当部分产品品质问题是由模具设计不合理导致的，只是很多模具设计相关人员将责任推给了注塑相关人员。 1. 如何设计注塑车间生产OK的模具； 2. 如何设计注塑车间稳定、高效生产的模具； 3. 如何设计上档次的模具； 4. 浇口合理设计； 5. 流道合理设计； 6. 冷却水路合理设计； 7. 产品缩水率的设定与调整； 第五部分：模流分析技术应用（融汇于第三、四部分） 如何利用目前世界最强大的Moldflow模流分析技术快速地有效地预测问题、优化注塑工艺

12CrNi3A 模具失效分析

《模具材料及其失效分析》 结课大作业 系别： 班级： 姓名： 学号： 任课教师： 2013年月日

一12CrNi3A钢简介 (1)12CrNi3A钢是中淬透性合金渗碳钢。该钢淬火，低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，切削加工性能良好，当硬度为260-320HBS时，相对切削加工性为60%-70%。另外，钢退火后硬度低，塑性好，因此，既可以采用切削加工方法，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度，高耐磨性而心部具有很好的韧性。但该钢有回火脆性倾向和形成白点的倾向，在冶金生产和热处理工程过程中必须注意。 …. 二12CrNi3A钢热处理特点 (1) 锻造工艺：锻造加热温度为1200℃，始锻温度1150℃，终锻温度大于850℃，锻后缓冷，锻后必须软化退火。 (2) 退火工艺：670-680℃加热，保温4-6h后以5-10℃/h的速度缓冷至600℃，再炉冷至室温，退火后的硬度＜160HBS,适于冷挤压成形。 (3) 正火工艺：880-940℃加热并保温3-4h后空冷，正火后硬度≤229HBS,切削加工性良好。 (4) 渗碳及淬火工艺：12CrNi3钢材采用气体渗碳工艺时，加热温度为900-920℃，保温6-7h,可获得0.9-1.0mm的渗碳层，渗碳后预冷至800-850℃后直接油淬或空冷，淬火后表层硬度可达56-62HRC,心部硬度为250-380HBS,变形微小。 采用渗碳钢制作的模具经表面渗碳后，使表面具备高耐磨性而心部保持高强韧性，不会发生早期磨损和脆断失效。其不足之处就是热处理工艺较复杂。 三12CrNi3A钢材料的热处理规范[3] （1）对热处理工艺的要求 渗碳层的厚度压制含有矿物填料的塑料（硬性塑料）时，模具的渗碳层厚度为 1.3—1.5mm.压制软性塑料时取0.8—1.2mm。有些模具有尖齿，薄边，则取0.2—0.6mm. (2) 渗层的化学成分若采用碳氮共渗，则其耐磨性，抗氧化性，耐腐蚀性，抗粘料性均优于前者。尤其对于压制胺基塑料的模具，碳氮共渗的效果更好。 ……. （10）渗碳后淬火工艺规程，直接空冷淬火，更好的是在氨气氛围下冷却淬火。

注塑模具缺陷原因分析

注塑模具缺陷原因分析 收缩痕 注塑件缺陷的特征 通常与表面痕有关，而且是塑料从模具表面收缩脱离形成的。 二、可能出现问题的原因 (1).熔融温度不是太高就是太低。 (2).模腔内塑料不足。 (3).冷却阶段时接触塑料的面过热。 (4).流道不合理、浇口截面过小。 (5).模温是否与塑料特性相适应。 (6).产品结构不合理(加强进古过高，过厚，明显厚薄不一). (7).冷却效果不好，产品脱模后继续收缩。 三、补救方法 (1) .调整射料缸温度。 (2) .调整螺杆速度以获得正确的螺杆表面速度。 (3) .增加注塑量。 (4) .保证使用正确的垫料；增加螺杆向前时间；增加注塑压力；增加注塑速度。 (5) .检查止流阀是否安装正确，因为非正常运行会引致压力流失。 (6) .降低模具表面温度。 (7) .矫正流道避免压力损失过大；根据实际需要，适当扩大截面尺寸。 (8) .根据所用塑料的特性及产品结构适当控制模温。 (9) .在允许的情况下改善产品结构。 (10) .设法让产品有足够的冷却。 包封 一、注塑件缺陷的特征

可以容易地在透明注塑件的“空气阱”内见到但也可出现在不透明的塑料中，这与厚度有关，而且常因塑料收缩离开注塑件中心而引起。 、可能出现问题的原因 (1) .模具未充分填充。 (2) .止流阀的不正常运行。 (3) .塑料未彻底干燥。 (4) .预塑或注射速度过快。 (5) .某些特殊材料应用特殊的设备生产。 三、补救方法 (1) .增加射料量。 (2) .增加注塑压力。 (3) .增加螺杆向前时间。 (4) .降低熔融温度。 (5) .降低或增加注塑速度。(例如对非结晶体类的塑料要增加45%速度) (6) .检查止逆阀是否裂开或无法运作。 (7) .应根据塑料的特性改善干燥条件，让塑料彻底干燥。 (8) .适当降低螺杆转速和增大背压，或降低注射速度。 制品成型尺寸精度低 注塑件缺陷的特征 一、注塑过程中重量尺寸的变化超过了模具、注塑机、塑料组合的生产能力 二、可能出现问题的原因 (1) .输入射料缸内的塑料不均。 (2) .射料缸温度或波动的范围太大。 (3) .注塑机容量太小。 (4) .注塑压力不稳定。

模具的失效分析

模具的失效分析№1 一, 目的 1, 模具设计人员必须熟知如何保证模具设计正确,合理,提高模具寿命,降低成本. 2, 生产中模具失效时,能分析原因,提出改进措施,也是工艺员应掌握的技能. 二, 模具的工作条件 1, 工装模具组成 凹模- 冷镦, 正挤, 反挤, 冲孔, 锥形凸模, 切边凹模, 切边凸模, 孔类` 螺母用凹模等. 套- 推出销套, 衬套 垫- 带孔垫块 轴类冲头–正挤, 反挤, 六方冲头, (螺母冲头), 推出销, 凸模销, 光凸模(无孔) 销, 轴, 杆. 板,块类型- 垫块,切断刀,送料滚,刀体,钳片,夹子,弹簧板,弹簧片 螺旋弹簧–拉,压 弹簧碟簧 板簧 2, 易损件(服役期短,经常更换的件) 冲头, 凹模 重点分析易损件–冲头, 凹模. 3, 模具工作条件 ①挤压冲头工作条件–以活塞销为例 上冲头 上冲头–向下运动, 下冲头–固定不动. 挤压中,上冲头受力大于下冲头. 上冲头受力情况如下: A) 向下运动–反挤坯料,冲头受压应力. B)向上运动–脱离坯料,因摩擦力冲头受拉应力. C)可能因冲头偏心,产生弯曲应力. 结论: 上冲头受力复杂,易导致失效. 上冲头最大名义压力可达2500 MPa. 在尺寸过渡处,由于应力集中, 有时应力更大于此值.

② 冷挤压凹模的工作条件 № 2 冷挤压过程中,凹模型腔表面受很大的压力,该压力使凹模产生巨大的切向拉应力. (以下插图) p 0 材料力学厚壁筒受力分析理论公式 拉应力压应力 P 1R 21 - P 0 R 20 R 20 -R 2 1P 1 -P 0R 21 R 2 0σt σr = ()+ R 2R 20 -R 21()=R 20 -R 2 1 P 1 R 21 - P 0 R 20 -)(R 20 -R 2 1R 2)(R 21 R 20P 1 -P 0① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 当采用整体模时,如下图 P 0 =0 代入①,②式 )(R 20 -R 21R 2 + = σt R 21 R 20P 1R 20 -R 21P 1R 21= P 1R 2 1R 20 -R 21(1+ R 20R 2 ) P 1 R 21 R 2 0R 2 R 20 -R 21()-P 1R 21 R 20 -R 21 =σr =R 20 -R 21 P 1R 21 )R 2 R 2 01-(当R=R 1 时,分别代入公式③,④得 σtR1σrR1= )R 21 R 20 1+(R 20 -R 21P 1R 21)R 21 R 2 1- (R 20 -R 21 P 1R 21=P 1 R 20 -R 21R 20 +R 21= =-P 1

注塑件常见品质问题及原因分析

注塑件常见品质问题及原因分析、解决方法 一、注塑件常见品质问题塑胶件成型后，与预定的质量标准（检验标准）有一定的差异，而不能满足下工序要求，这就是塑胶件缺陷，即常说的品质问题，要研究这些缺陷产生原因，并将其降至最低程度，总体来说，这些缺陷不外乎是由如下几方面造成：模具、原材料、工艺参数、设备、环境、人员。现将缺陷问题总结如下：1、色差：注塑件颜色与该单标准色样用肉眼观看有差异，判为色差，在标准的光源下（D65）。2、填充不足（缺胶）：注塑件不饱满，出现气泡、空隙、缩孔等，与标准样板不符称为缺胶。3、翘曲变形：塑胶件形状在塑件脱模后或稍后一段时间内产生旋转和扭曲现象，如有直边朝里，或朝外变曲或平坦部分有起伏，如产品脚不平等与原模具设计有差异称为变形，有局部和整体变形之分。4、熔接痕（纹）：在塑胶件表面的线状痕迹，由塑胶在模具内汇合在一起所形成，而熔体在其交汇处未完全熔合在一起，彼此不能熔为一体即产生熔接纹，多表现为一直线，由深向浅发展，此现象对外观和力学性能有一定影响。5、波纹：注塑件表面有螺旋状或云雾状的波形凹凸不平的表征现象，或透明产品的里面有波状纹，称为波纹。6、溢边（飞边、披锋）：在注塑件四周沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的（飞边）胶料，称为溢边。7、银丝纹：注塑件表面的很长的、针状银白色如霜一般的细纹，开口方向沿着料流方向，在塑件未完全充满的地方，流体前端较粗糙，称为银丝纹（银纹）。8、色泽不均（混色）：注塑件表面的色泽不是均一的，有深浅和不同色相，称为混色。9、光泽不良（暗色）：注塑件表面为灰暗无光或光泽不均匀称为暗色或光泽不良。10、脱模不良（脱模变形）：与翘曲变形相似，注塑件成型后不能顺利的从模具中脱出，有变形、拉裂、拉伤等、称为脱模不良。11、裂纹及破裂：塑胶件表面出现空隙的裂纹和由此形成的破损现象。12、糊斑（烧焦）：在塑件的表面或内部出现许多暗黑色的条纹或黑点，称为糊斑或烧焦。13、尺寸不符：注塑件在成型过程中，不能保持原来预定的尺寸精度称为尺寸不符。14、气泡及暗泡：注塑件内部有孔隙，气泡是制品成型后内部形成体积较小或成串孔隙的缺陷，暗泡是塑胶内部产生的真空孔洞。15、表面混蚀：注塑件表面呈现无光、泛白、浊雾状外观称为混蚀。16、凹陷：注塑件表面不平整、光滑、向内产生浅坑或陷窝。17、冷料（冷胶）：注塑件表面由冷胶形成的色泽、性能与本体均不同的塑料。18、顶白/顶高：注塑件表面有明显发白或高出原平面。19、白点：注塑件内有白色的粒点，粒点又叫“鱼眼”，多反映在透明制品上。20、强度不够（脆裂）：注塑件的强度比预期强度低，使塑胶件不能承受预定的负裁二、常见品质（缺陷）问题产生原因1、色差：①原材料方面因素：包括色粉更换、塑胶材料牌号更改，定型剂更换。②原材料品种不同：如PP料与ABS料或PC料要求同一种色，但因材料品种不同而有轻微色差，但允许有一限度范围。③设备工艺原因：A、温度；B、压力；C熔胶时间等工艺因素影响。④环境因素：料筒未清干净，烘料斗有灰尘，模具有油污等。⑤色粉本身因素：有些色粉不受温，且制品很易受温度变化而改变。如：9278烤箱提手（A2945兰）。2、充填不足（缺胶）：①模具方面：A、浇注系统设计不合理，浇注系统是熔体进入模腔的通道，对塑料件成型质量有很大关系，浇口不平行，浇口的位置不是在壁厚部位；B、模具排气结构不良；C、熔体中的杂质或冷料阻塞流道；D、模具温度未达要求。②原料方面：A、原材料含水量过大；B、原料中易挥发物超标； C、原材料中杂质或再生料过多。③注塑机方面：A、注射量不足：如用150T机生产180T产品。 B、喷嘴为异物堵塞，喷嘴孔太小； C、原料供应不足：如料筒堵塞，水口料影响下料； D、止逆阀故障； E、注射行程不够。④成型操作方面：A、模具温度过低；B、注射压力太低；C、保压时间太短；D、注射速度太慢；

《模具失效研究》参考试卷

《模具失效分析》参考试卷制作人：陈杰200810111422 侯小毅200810111419 一、填空题：<每空1分，共20分） 1.为方便模具材料的选用，按模具的工作条件可将模具分为冷作模具、热作模具和温作模具三大类。 2. 评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是常温下的屈服点或 屈服强度；评价热作模具材料塑性变形抗力的指标则应为高温屈服点或屈服强度。 3. 在模具中常遇到的磨损形式有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损和腐蚀磨损等。 4. 模具失效分为非正常失效<早期失效）和正常失效两类。 5.模具常见的失效形式是磨损失效、塑性变形失效和断裂失效等。 6. 塑料模具成型工艺分为模压成型、挤压成型、注射成型三个阶段组成。 7.表面强化处理按其目的和作用可分为表面化学成分和组织结构改变型 和 表面物质保护型两大类。 二、选择题：<每题2分，共24分） 1. 常用来制作小型切边模、落料模以及小型的拉深模具，且性能较好、应用最广的碳素工具钢是< C ）。 A、T7A B、T8A C、T10A D、T12A 2. 拉深模常见的失效形式是< B ）。 A、断裂 B、粘附 C、磨损 D、过量变形 3. 3Cr2W8V钢是制造< C ）的典型钢种。 A、冲裁模 B、冷挤压模 C、压铸模 D、塑料模 4. 适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模的材料是< D ）。 A、T10A B、CrWMn C、9SiCr D、Cr12MoV 5. 以下各项表面强化技术中属于机械强化的是< D ）。 A、高频加热淬火 B、渗碳 C、镀金属 D、喷丸 6. 低淬低回、高淬高回、微细化处理、等温和分级淬火等强韧化处理工艺主要用于< A ）。

模具材料失效分析

1.模具寿命定义：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合格产品的件数称为模具的使用寿命，简称模具寿命。 2.失效定义：模具受到损坏，不能通过修复而继续服役时叫模具失效。 3.模具寿命与成本的关系：产品成本随着模具寿命的增加而下降，提高模具寿命可降低成本。考虑两个因素：应根据批量选择不同的模具材料和制造工艺。 4.磨损失效：由于相对运动产生磨损，使模具尺寸或表面状态发生改变，使之不能继续服役的现象，叫磨损失效。 5.磨粒磨损：外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象。工件表面的硬突出物刮擦模具引起的磨损也叫磨粒磨损。 6.粘着磨损：工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的结点发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象。 7.脆性断裂：断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂，分为一次性断裂和疲劳断裂。 8.多种失效形式的交互作用：（1）磨损对断裂及塑性变形的促进作用,。磨损沟痕可成为裂纹的发源地，当由磨损形成的裂纹在有利于其向纵深发展的应力作用下，就会造成断裂。模具局部磨损后，会带来承载能力的下降和偏载，造成另一部分承受过大应力而产生塑变。（2）塑性变形对磨损和断裂的促进作用。局部塑变会改变模具零件正常的配合关系，模具间隙变小引起不均匀磨损，会加快磨损速度进而促进磨损失效。另一方面，塑变后间隙不均匀，承载面变小，会带来附加偏心载荷，造成局部应力集中，并由此产生裂纹，促进断裂失效。 9.圆角半径的影响及措施：模具零件的两个面相交处常用圆角过渡，工作部位的圆角半径对成形件质量和模具寿命影响很大。（1）凸的圆角半径对成形工艺影响大。过小的凸圆角半径在板料拉深中增加成形力，在模锻中易造成锻件折叠缺陷。（2）凹的圆角半径对模具寿命影响大。小的凹圆角半径会使局部受力恶化，在圆角半径处产生较大的应力集中，易萌生裂纹导致断裂。【措施】增大圆角半径，使模具受力均匀，不易产生裂纹。 10.成形件材质与模具寿命的关系：成形件的材质有金属和非金属、固体和液体之分。（1）非金属材料和液体材料由于强度低，所需成形力小，模具受力小，模具

注塑缺陷原因及经典案例分析

《注塑缺陷原因及经典案例分析》专场研讨会 培训时间： 4月26-27上海5月11-12深圳5月18-19杭州 培训费用： 2600元/人(包括授课费、资料费、会务费、午餐等) 培训对象： 注塑经理、注塑主管、注塑工程师、注塑领班、调机技术员、上下模技工、IE工程师、IE技术员、品质管理人员、工模设计/制作人员等。 课程特色： 1.最佳注塑工艺参数的设定方法； 2.详细分析注塑常见缺陷的成因、对策； 3.大量典型实例讲解、分析； 4.分析导致注塑不良的因素、防止不良产生应注意的问题； 5.学员自带不良品、现场解决问题； 6.互动探讨、技术交流！ 课程背景： 注塑成型不良品多、效率低，材料损耗多、成本居高不下、出现问题找不到原因？经常修模、频繁调机，注塑件批量退货、延误交期？ 洪老师根据20多年日资、台资、港资注塑厂从业经验，和总结了辅导国内数百家注塑企业过程而开发的《注塑缺陷原因及案例分析》经典课程，则实实在在彻底的帮您解决这些问题和烦恼。 课程目的： 杜绝调机的盲目性、降低机时损耗及材料浪费、解决模具生产异常，帮助您快速掌握找到问题根源的能力、解决生产技术难题、提升生产管理水平！ 课程大纲： 第一讲：常用材料性能特点、使用注意事项 塑料材料概述； 材料的热力学三态详解； 材料的粘度分析； 结晶型与非结晶型塑料的不同工艺控制。 第二讲：最佳注塑工艺设定方法： 注塑成型要做哪些基础工作； 如何设定各项注塑工艺参数； 时间、温度、压力、速度、位置等参数的详细设置要点； 多级注塑工艺的设定与实际使用； 四角视窗注塑成型技术运用详解； 塑料分子取向与注塑残余应力。 第三讲：如何分析注塑不良模具？ 注塑成型的基础工作； 保压切换点的设定方法； 分析注塑件不良的正确方法； 如何运用多级保压压力模式； 不良品的界定与处理； 如何处理难于正常生产的模具； 调机前的分析步骤；

刀具模具失效模式分析

PVD涂层刀具、模具失效分析 郭 硕 摘要：1、阐述了刀具、模具的基本失效模式；2、失效模式与原因分析的方法；3、刀具、模具经过PVD （物理气相沉积）处理后，失效模式的分析与改善方法。 关键字：PVD、ALTiN、TiCN、TiN、磨损、失效模式 1、概述 1.1失效：即产品丧失规定功能。（国标GB3187-82中定义）比如刀具刃口磨损变钝，不能继续切削 使用。 1.2失效模式：是指失效的外在宏观表现形式和过程规律，一般可理解为失效的性质和类型。 1.3失效分析：是指判断产品失效模式，查找失效机理和原因，提出改善和预防措施的活动。 2、失效模式 2.1 主要的失效模式（针对模具、刀具、机械零件等） 2.1.1 磨损 2.1.2 断裂 2.1.3 变形 2.1.4 腐蚀 2.2 磨损 2.2.1 磨损过程（如下图所示） （1）磨合阶段（Ⅰ区，O~A） （2）正常磨损阶段（Ⅱ区，A~B） （3）快速磨损阶段，也称严重磨损阶段（Ⅲ区，B~C） 图1 磨损过程示意图 z磨损是一定会发生的，我们的分析与研究只是为了尽可能延长“正常磨损阶段”（即Ⅱ区）的时间，并能对B点的到来作出准确的预测。 2.2.2 磨损的分类

（1）粘着磨损：相对运动的物体，接触表面发生了固相粘着，使材料从一个表面转移到另一个表面的现象。粘着磨损情况严重时会出现“咬死”“卡死”现象。 z产生原因： ①表面粗糙，表面凸起来的部分在摩擦过程中，受到很大压力发生塑性变形，进 而彼此粘着。 ②接触的两种材料之间物理、化学特性接近，有粘着在一起的可能，比如金属之 间可能发生粘着，而金属和木材之间就不可能发生粘着。 z对于刀具、模具而言，轻微的情况就是粘料、积屑，以及进而形成的擦伤、拉毛等。 比如五金拉伸模具，模具表面粘料后，产品将出现拉毛、擦伤等异常。 （2）磨粒磨损：又称磨料磨损或研磨磨损，是指两物体接触时，一方硬度比另一方大得多时，或接触面之间存在着硬质颗粒时，所产生的磨损。 z此类磨损，在我们涂层的模具或零件应用中极为常见。因为涂层本身硬度极高，一旦脱落，其碎片就是“硬质颗粒”，它夹杂在摩擦面之间，会造成模具本身的快速 磨损。 （3）表面疲劳磨损：是指两物体接触摩擦，在交变应力作用下，材料表面疲劳，产生小坑点和很浅的细小裂纹以及由裂纹造成的下片金属脱落。表面疲劳是介于疲劳与磨损之间的破坏 形式。 z比如，冲压螺丝的十字精冲，冲压到某一寿命次数之后，十字针上就会出现很细小的裂纹和小坑点。 （4）腐蚀磨损：是指在有腐蚀性的环境下，摩擦面受到化学、电化学腐蚀与摩擦的双重作用，从而引起的破坏形式。 z塑胶模具，对于存在腐蚀性的胶料，同时受压力较大的部位（比如进胶口），在腐蚀和磨损双重作用下，就会更容易被破坏。 2.2.3 “正常磨损阶段”时间没有达到预期值（即我们所说的“寿命异常”）的失效分析，就是找 出实际发生的属于那种磨损形式，以及为何没有达到正常标准时限，并找出改善其摩擦环境 的措施。 2.2.4 在实际的磨损过程中，往往是多种磨损同时发生或交替作用，而且各种机理在里面的作用大 小也不一定，故我们在做失效模式判断时，要根据实际情况，作出全面的分析判断。 2.3 断裂 2.3.1 断裂：是指产品在外力作用下产生裂纹进而扩展分裂成两部分或多部分的过程。对于刀具、 模具的局部断裂，我通常称为“崩刃”、“崩口”。 2.3.2 断口：即断裂形成的断面。我们分析断裂原因时，就是根据断口的痕迹与特征来判断的。 2.3.3 断裂的分类： （1）脆性断裂：材料本身的韧性不够好，在承受过大的外力时，仅发生了很小的变形就断裂。 （2）塑性断裂：材料本身韧性较好，但由于承受的外力过大，发生严重塑性变形后断裂。 （3）疲劳断裂：材料在交变应力反复作用下（如冲压加工），萌生裂纹及裂纹扩展进而造成断裂。 2.3.4 对于刀具、模具而言，发生断裂的主要原因： （1）材料问题，材料本身的强度不足以承受这般大的外力，故而断裂。 （2）热处理问题，热处理的方式或工艺不当，造成刀具、模具内部应力没有完全消除，脆性过大进而断裂。 （3）使用不当，如装夹偏位、撞车、撞刀等。 （4）加工参数设定太严苛，使得刀具、模具负荷过大，或造成机台振动，从而造成刀具、模具崩裂。

失效案例分析

工程材料失效分析 姓名：丁静 学号：201421803012

案例一乙烯裂解炉炉管破裂原因分析某石化公司化工一厂裂解车间CBL一Ⅲ型乙烯裂解炉于1998年9月投入运行，1 999年4月检查发现一根裂解炉管发生泄漏。为查明炉管泄漏原因，对失效炉管进行了综合分析。 CBL一Ⅲ型乙烯裂解炉炉管工作温度为1050～llOO℃，材质化学成分（质量分数）为0.35~0.60%C;1.0%~2.0%Si;1.O%~1.50%Mn;33%~38%Ni;23%~28%Cr及微量Nb.Ti.Zr等。宏观观察失效炉管表面可以看出，泄漏部位炉管内、外壁均有两个孔坑，两个孔坑在内、外表面相互对应，孔坑边缘金属略有凸起，呈火山口状。仔细观察发现，在内壁两个孔坑附近表面有一约3 mm xl mm凸棱，凸棱略高于附近炉管表面（图11-1、图11-2）。

化学成分分析结果表明，失效炉管化学成分符合厂家技术要求。金相检查结果表明，失效炉管显微组织基体为奥氏体，晶界分布有骨架状碳化物，晶内和晶界分布有一定数量的颗粒状碳化物（图11-3）。 能谱分析结果表明，这些颗粒状碳化物为Nb.Zr.Ti或Cr的

碳化物。晶界分布的骨架状碳化物系以铬为主的碳化物。首先，采用扫描电镜观察了泄漏部位炉管内、外表面的放大形貌，观察发现，所有孔坑均存在白亮色块状物。通常，不导电的非金属氧化物或金属氧化物在电子束作用下因积累电荷而呈白亮色。能谱分析结果表明，白亮色块状物含有很高的稀土铈。分析认为，白亮色块状物为稀土氧化物。在泄漏部位，分别在内壁凸棱和孔坑两处，垂直于内表面制备了炉管横截面金相试样。可以看出，不论是凸棱对应部位，还是炉管内、外表面两个孔坑之间，炉管横截面均分布有宏观深灰色金属夹杂物，夹杂物在内、外表面两个孔坑之间连续贯通（图11-4）。 在扫描电镜下进一步观察、分析结果表明，两个横截面深灰色区域同样是稀土铈的氧化物（图11-5）。采用微型拉伸试样，对失效炉管进行了1100℃短时高温拉伸试验，其结果如表11-1所示。可以看出，失效炉管1100℃高温短时拉伸性能低于厂家相关技术要求。

董斌—模具失效分析

模具失效分析 目录 1引言模具失效 2模具失效形式案例分析及其改进模具磨损失效 模具断裂失效 模具塑性变形失效 3总结 4参考文献

1引言模具失效 冲压模具是冲压生产中必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 生产中的冲压模具经过一定时间使用后，由于种种原因不能再冲出合格的产品，同时又不能修复的现象称为冲压模具的失效。由于冲压模具类型、结构、模具材料、工作条件的不同，所以冲压模失效的原因也各不相同。 一般为塑性变形、磨损、断裂或开裂、金属疲劳及腐蚀等等。 模具的失效也可分为： 正常失效和早期失效

模具模具在工作中，与成形坯料接触，并受到相互作用力产生一定的相对运动造成磨损。当磨损使模具的尺寸、精度、表面质量等发生变化而不能冲出合格的产品时，称为磨损失效，磨损失效是模具的主要失效形式，为冲模的正常失效形式，不可避免。 按磨损机理，模具磨损可分为磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。 ①磨粒磨损硬质颗粒存在于坯料与模具接触表面之间，或坯料表面的硬突出物，刮擦模具表面引起材料脱落的现象称为磨粒磨损。 ②黏着磨损坯料与模具表面相对运动，由于表面凹凸不平，黏着部分发生剪切断裂，使模具表面材料转移或脱落的现象称为黏着磨损。 ③疲劳磨损坯料与模具表面相对运动，在循环应力的作用下，使表面材料疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。 ④腐蚀磨损在摩擦过程中，模具表面与周围介质发生化学或电化学反应，引起表层材料脱落的现象称为腐蚀磨损。 在模具与坯料相对运动过程中，实际磨损情况非常复杂。工作中可能出现多种磨损形式，它们相互促进，最后以一种磨损形式失效。 冲裁模的工作条件 冲裁模具主要用于各种板料的冲切。从冲裁工艺分析中我们已经

注塑模具各类问题原因分析及解决办法

注塑模具各类问题原因分析及解决办法 问题可能成因解决方法 小黑点 熔胶筒内壁烧焦，胶 块脱落1.清洗炮筒内壁（拆螺杆清小洗） 2.用较硬胶料进入，以擦净炮筒内壁（小船坞机，如用清 洗剂及亚加力等） 3.避免胶料长时间受高温（料温不宜太高，储料不能太多， 黑点 空气带来肮脏物或模 腔腔内有空气引至1.封盖料斗 2.胶料封闭好，保持干净 3.增加或减低熔胶筒和模具温度，以改变胶料进入模腔的速度 4.减低注塑压力或速度 黑色条 纹1.料筒或螺杆不干 净，原料不干净 1.清理料筒及螺杆并小心处理胶料不受污染 2.料筒能胶料局部过 热 2.使炮筒之每段受热圴匀 3.冷胶料互相磨擦或 与炮筒壁磨擦时烧焦 3.A加入有外润滑剂的胶料B胶料加小许白矿油C增 加炮筒后段温度 4.射嘴过热烧焦胶料 4.减低射嘴温度

5.射嘴温度变化大 5.采用恒温控制器控制电热 黄点 黄线棕色条纹变色1.溶胶筒全面或局部 过热 1.A 减低温度B减低螺杆转速C减低回料背压 2.胶料黏住炮筒内壁 或射嘴以至烧 2.清理射嘴或炮筒螺杆 3.胶料在炮筒内停留 时间过长 3.缩短注塑周期 4.炮筒内存有死角 4.更换螺杆 产品哑 白 原料潮湿烘干原料再生产 气泡模腔填料不足，原因：模具达人微信：mujudaren 1.A制品切面厚，模 腔壁上有突起线 1.A 再设计模具 B 注塑压力太低 B 加大注塑压力 C 注塑时间太长 C 增加注塑时间 D 入料不足 D 增加注塑速度及增加入水口阔度 2.胶料潮湿 2.模塑前胶粒避免受过大的温度变化及要干燥胶粒 3.模具温度不均匀 3.重新排列运水信道，使模具温度一致

模具的失效分析

模具的失效分析 一，目的 1,模具设计人员必须熟知如何保证模具设计正确，合理,提高模具寿命，降低成本. 2,生产中模具失效时，能分析原因，提出改进措施，也是工艺员应掌握的技能?二,模具的工作条件 1,工装模具组成 「凹模- 冷镦,正挤，反挤，冲孔，锥形凸模，切边凹模，切边凸模，孔类' 螺母用凹模等? 套- 推出销套，衬套 -垫- 带孔垫块 轴类厂冲头-正挤，反挤，六方冲头，（螺母冲头）,推出销，凸模销，光凸模（无孔）—销，轴，杆. 板,块类型- 垫块,切断刀，送料滚，刀体,钳片,夹子,弹簧板,弹簧片 哪旋弹簧-拉，压 弹簧碟簧 —板簧 2,易损件（服役期短，经常更换的件） 冲头，凹模 重点分析易损件-冲头，凹模? 3,模具工作条件 ①挤压冲头工作条件-以活塞销为例 上冲头-向下运动，下冲头-固定不动? 挤压中，上冲头受力大于下冲头?上冲头受力情况如下： A）向下运动-反挤坯料,冲头受压应力? B）向上运动-脱离坯料，因摩擦力冲头受拉应力? C）可能因冲头偏心，产生弯曲应力? 结论：上冲头受力复杂，易导致失效?上冲头最大名义压力可达2500 MPa. 在尺寸过渡处，由于应力集中，有时应力更大于此值?

(T r b tRi b rRi P 1R 2 R 2 -R 2 P i R[ R 2 -R 1 R 21 R R - 2 O R P i R 2 R 2 R 2 ( R 2 -R 2 ) 当R=R i 时,分别代入公式③ R 2 R i 2 ,④得 P i R ? R 2 -R 2 )=P i P i R i 2 R 2 -R 2 (i- R 2 R 2 ) =-P i = — i+4 ③ R o -R i R 2 +R 2 R 2 -R 2 R 2 ② 冷挤压凹模的工作条件 血2 冷挤压过程中，凹模型腔表面受很大的压力，该压力使凹模产生巨大的切向拉 应力? （以下插图） 拉应力 t = PiRi - Po R 0 + Ri R0 ( Pi -Po ) R O -R 2 R 2( R 2-R 2 ) 压应力 P i R i 2 - P o R 2 R 2 -R i 2 R 2 R 2( P i -P o ) R 2 ( R 2 -R i 2 ) 当采用整体模时，如下图 P 0 =0代入①，②式

模具失效

1、什么是模具失效？ 答：模具零件在服役中产生了过量变形、断裂破坏、表面损伤等现象后，将丧失原有功能，达不到预期要求，或变的不安全不可靠，以致不能正常的服役，这种现象称为模具失效。 2、什么是模具损伤？ 答：模具在制造和使用中产生了某些缺陷，如表面轻度磨损、微裂纹等，但还没有丧失规定的功能而仍可继续服役，那么，这些缺陷就称为模具的损伤。 4、什么是模具的早期失效？其主要是因为什么引发的？特点为何？ 答：模具未达到一定工业技术水平公认的使用寿命就不能服役时，称为模具的早期失效。早期失效发生在模具的使用初期，主要是由于模具设计和制造上的缺陷一经使用就显露出来，进而诱发失效。这一阶段的失效几率甚高，但随着使用时间的延长而迅速减低。 5、什么是模具的随机失效？该种失效有何特点并如何防止？ 答：模具经过使用初期的考验而未发生失效，就进入了随机失效阶段。由于环境的偶然变化，操作者的人为差错，或者因管理不善而造成的某些损伤，仍可能导致失效。特点：这种失效几率很低，且随着使用时间的延长其增长也很缓慢，呈随机分布。防止措施：对模具的正确使用和精心维护。 6、什么是耗损失效？如何拖延耗损失效期的到来？ 答：模具经过了长期使用，由于损伤的大量积累，致使发生的几率急剧增加，从而进入耗损失效阶段，即到了模具寿命的终止期。在模具使用过程中，经常性的维护、保养，可延迟耗损失效期的到来。 7、按经济法观点对失效分类，可将失效分为哪四种情况？ 答：正常耗损失效、产品缺陷失效、误用失效、受累性失效 8、按失效形式及失效机理分类，失效大致可分为哪几类？ 答：过量变形、断裂、表面损伤 9、模具失效原因的分析和防护措施的提出，可以从哪几方面入手？ 答：合理选材、合理结构设计、合理加工与装配、合理使用与保养、严格质量控制、表面强化。 10、以断裂失效形式为例，简要说明失效分析的方法和步骤有哪些？ 答：现场调查和模具断裂件的处理、模具制造工艺和服役历史的调查及质量检验、模具工件条件和断裂状况分析、断口分析、断裂原因的判定、提出防护措施 12、什么是一次刃磨寿命？ 答：两次刃磨之间模具服役的时间或冲裁次数，称为一次刃磨寿命。 13、模具在服役过程中磨损可分为哪三个阶段？各阶段有何特点？ 答：初期磨损、稳定磨损、急剧磨损。特点：磨损速度较大、磨损速度变缓、模具失效 14、影响模具磨损的主要因素有哪些？ 答：模具材料和被加工材料的成分、组织及性能，模具和坯料的表面状态及粗糙度，模具的工作条件如冲裁力、冲裁速度、工作温度及润滑条件等。 15、冷挤压模的失效形式主要有哪些？ 答：模具冲头承受很大的三向压应力及拉应力、偏载或横向弯曲载荷，因此，冲头的失效形式可能有塑性变形、折断、疲劳断裂、纵向断裂等。冷挤压凹模的内壁承受均压，易发生胀裂或塑性变形。冷挤压凸模、凹模，都要经受坯料塑变流动的剧烈摩擦，从而产生磨粒磨损和粘着磨损。 16、冷镦模失效的主要形式有哪些？ 答：磨损失效和疲劳断裂失效 17、影响冷镦模和冷挤压模寿命的主要因素有哪些？ 答：由于冷挤压模和冷镦模受力较大，因而模具的结构、加工质量、润滑条件、维护保养以及冷挤压工艺设计等因素对模具的失效和寿命影响很大。 18、冷拉深模的失效形式是什么？影响冷拉深模寿命的因素有哪些？ 答：磨粒磨损和粘着磨损。因素：被拉深板材的强度、厚度、表面状况、材料的成分和组织，均影响模具载荷的轻重和粘着（咬

注塑成型各种缺陷分析总结

注塑成型各种缺陷分析 最近一周我查阅了大量注塑成型制品缺陷产生及解决对策的资料，结合在鸿绩厂的注塑现场学习观察和与段（海燕）工与杨（必聪）工两位注塑成型工程师的指导交流下，现将注塑成型产生的主要缺陷现象、原因以及相关解决方法总结如下： 1.龟裂或者开裂 表观：龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，主要表现为在应力易集中或者熔接痕的地方开裂，或者在涂装放置一段时间后出现油漆开裂等现象。 产生的主要原因：是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。 解决对策： (－)残余应力引起的龟裂 残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手： (1)由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。 (2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。 (3)一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。 (4)注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。 (5)非结晶性树脂，如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。 在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。 (二)外部应力引起的龟裂 这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。 (三)外部环境引起的龟裂 化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。 2、充填不足或缺胶 表观：主要表现为胶料未充满，主要发生在制品边缘部位，多为胶料在模具中流动末端。 充填不足的主要原因有以下几个方面：树脂容量不足；型腔内加压不足；树脂流动性不足；排气效果不好等。 解决对策：作为改善措施，主要可以从以下几个方面入手： 1)加长注射时间，防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。 2)提高注射速度。 3)提高模具温度。 4)提高树脂温度。 5)提高注射压力。 6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。 7)浇口设置在制品壁厚最大处。 8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~5mm)或排气杆。对于较小工件更为重要。

模具失效的原因及预防措施

模具生产过程中失效的原因及预防措施 1 前言 模具在生产应用过程中，经常发生各种不同情况的失效，浪费大量的人力、物力，影响了生产进度。以下主要讲述模具的几种基本失效形式及失效的原因以及预防措施。 2 模具失效 冷热模具在服役中失效的基本形式可分为：塑性变形；磨损；疲劳；断裂。 (1)塑性变形。 塑性变形即承受负荷大于屈服强度而产生的变形。如凹模出现型腔塌陷、型孔扩大、棱角倒塌陷以及凸模出现镦粗、纵向弯曲等。尤其热作模具，其工作表面与高温材料接触，使型腔表面温度往往超过热作模具钢的回火温度，型槽内壁由于软化而被压塌或压堆。低淬透性的钢种用作冷镦模时，模具在淬火加热后，对内孔进行喷水冷却产生一个硬化层。模具在使用时，如冷镦力过大，硬化层下面的基底抗压屈服强度不高，模具孔腔便被压塌。模具钢的屈服强度一般随碳(c)的含量从某些合金元素的增多而升高，在硬度相同的情况下，不同化学成分的钢具有的抗压强度不同，当钢硬度为63HRC时，下列4种钢的抗屈服强度由高到低依次顺序为：W18Cr4V>Cr12>Cr6WV>5CrNiW。 (2)磨损失效。 磨损失效是指刃门钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落粘膜(在摩擦中模具工作表而粘了些坯料金属)。另外，凸模在工作中，由于润滑剂燃烧后转化为高压气体，对凸模表面进行剧烈冲刷，形成气蚀。 冷冲时，如果负荷不大，磨损类型主要为氧化，磨损也可为某种程度的咬合磨损，当刃口部分变钝或冲压负荷较大时，咬合磨损的情况会变得严重，而使磨损加快，模具钢的耐磨性不仅取决于其硬度，还决定于碳化物的性质、大小、分布和数量，在模具钢中，目前高速钢和高铬钢的耐磨性较高。但在钢中存在有严重的碳化物偏析或大颗粒的碳化物情况下，这些碳化物易剥落，而引起磨粒磨损，使磨损加快。较轻冷作模具钢(薄板冲裁、拉伸、弯曲等)的冲击，载荷不大，主要为静磨损。在静磨损条件下，模具钢的含碳量多，耐磨性就大。在冲击磨损条件下(如冷镦、冷挤、热锻等)，模具钢中过多的碳化物无助于提高耐磨性，反而因冲击磨粒磨损，而降低耐磨性。 研究表明，在冲击磨粒磨损条件下，模具钢含碳量以O.6％为上限，冷镦模在冲击载荷条件下工作，如模具钢中碳化物过多，容易固冲击磨损而山现表面剥落。这些剥落的硬粒子将成为磨粒，加快磨损速度。热作模具的型腔表面，由于高温软化而使耐磨性降低，此外，氧化铁皮也起到磨料的作用，同时还有高温氧化腐蚀作用。 (3)疲劳失效。 疲劳失效的特征：模具某些部位经过一定的服役期，萌生了细小的裂纹，并逐渐向纵深扩展，扩展到一定尺寸时，严重削弱模具的承载能力而引起断裂。疲劳裂纹萌生于应力较大部位，特别是应力集中部位(尺寸过渡、缺口、刀痕、磨损裂纹等处)，疲劳断裂时断门分两部分，一部分为疲劳裂纹发展形成的疲劳处破裂断面，呈现贝壳状，疲劳源位于贝壳顶点。另一部分为突然断裂，呈现不平整粗糙断面。 使模具发生疲劳损伤的根本原因为特环载荷，凡可促使表面拉应力增大的因素均能加速疲劳裂纹的萌生。 冷作模具在高硬状态下工作时，模具钢具有很高的屈服强度和很低的断裂韧性。高的屈服强度有利于推迟疲劳裂纹的产生，但低的断裂韧性使疲劳裂纹的扩展速率加快和临界长度减小，使疲劳裂纹扩展循环数大大缩短，因此，冷作模具疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹萌生时间。

注塑件常见不良分析及处理措施

塑胶注塑不良的分析以及处理措施 注塑成型部分 注塑定型时发生不良现象的原因 *模具的缺陷 *塑料树脂的缺陷 *不适合的成型条件 *产品设计上的问题 *对成型机性能的过大评价 *周围环境的变化 1. 破裂白化 广义的破裂包括破裂及细微破裂的Crazing。按产生的原因可以分为机械性破裂与化学应力破裂。 [1]机械性破裂（Mechanical Crack） 作用于塑料上的物理性作用力比塑料固有物性及结构上的支持力大的时候，因承受不了而产生破裂。为了防止破裂的产生，在进行产品设计时，须引起注意。设计时，选好所使用的材料与型号后，应考虑到作用于物体上的外力，设计出既可反映稳定率又可以分散作用力的结构。提高结构上的支持力时，可加大产品的厚度或加固Rib，也可设计成Round结构以分散作用力。 [2]化学应力破裂（ESC Crack） 化学应力破裂（ESC：Environmental Stress Crack）是指因化学药品的作用，塑料膨胀，从而加重了内部应力，致使总应力值高出塑料的破坏强度而产生的破裂。 化学应力破裂在成型品的装配过程中，使用润滑剂﹑洗剂等时，其所含有的一部分物质可诱发产品破裂。根据产品的脆弱结构﹑残留应力标准，是否产生破裂存在一定的差异，受温度﹑压力等的影响。因化学药品造成的破裂，其破裂面很干净，有时会产生光泽，可轻易得到确认。 为了防止因化学应力引起的破裂，工艺上应禁止使用可诱发破裂的化学药品。在用户的使用条件下，会形成问题的配件应通过改变材料等方法作到防患于未燃。引发化学应力破裂的化学药品如下：冰乙酸﹑增塑剂（DOP等）﹑酒精类﹑石蜡系列的油脂﹑酯﹑过多的硅系列脱模剂﹑汽油石油等油类﹑豆油等食用油﹑溶剂类等。 2. 熔接线 成型品表面形成细线的现象。 熔接线发生在注塑成型时熔融树脂合流的地方。熔融树脂填充凝固后，树脂互相遇合的界面显示在表面上，致使强度及外观降低。出现在具有两个以上Gate的产品中或Hole﹑厚度