解析模具失效原因及处理方法

1. 模具失效分析的意义

失效分析是通过分析失效原因，研究和采取预防与补救措施的技术和管理活动，再反馈于生产，是质量管理的重要环节之一。

失效分析的目的是寻找材料及相应构件失效的原因，以避免和防止类似事故的发生，并提出预防或减缓失效的措施。失效分析工作在材料的正确选用，新材料、新工艺、新技术的开发，产品设计、制造技术的改进，材料及零件的质量检查、验收标准的制定、设备操作与维护的改进，促进设备监控技术的发展等方面都有重要作用。

金属材料失效分析涉及多种实验分析技术和交叉学科。实验分析技术包括化学成分、金相、力学性能、电子显微断口分析、X 射线相结构等。学科包括冶金学、金属材料、金属学、金属工艺学、材料力学、断裂力学、金属物理、摩擦学、金属焊接、金属的腐蚀与保护等。

分析已经发生失效的模具，找出造成模具失效的原因。分析失效模具，是制定提高模具寿命的技术方案和采取技术措施的依据，是模具生产、使用和管理的至关重要的环节。

首先要确定模具失效的形式。对单个失效模具，可根据失效模具的具体特征，并参照同类模具常见的失效形式来确定其失效形式；对于一批失效模具（同种），可先确定失效形式的种类，统计每种失效形式所占的比例及每种失效模具的平均使用寿命，选取比例较大且使用寿命很低的失效形式作为主要分析方向。其次，检查模具的工作条件，判断是否是因模具的工作条件恶化、操作工艺不合理、操作不当引起模具失效。最后，可运用金相分析、硬度测试等分析手段，从模具材料和热处理、模具结构、加工质量等方面找出模具失效的主要原因。

找出造成模具失效的原因后，接下来的任务就是制定提高模具寿命的技术方案及采取技术措施。针对材料方面的原因，应根据模具的服役条件、结构等因素重新选用材料，更好地满足模具的使用性能要求。针对热处理方面的原因，应重新合理地选择热处理方法，制定热处理工艺，避免热处理缺陷、热处理变形的出现。针对模具结构方面的原因，应对模具结构中不合理的部分进行修改，克服结构上的缺陷。针对加工方面的原因，应该修改有关加工工艺，优化加工工艺参数，提高模具的加工质量。针对操作不当或操作工艺方面的原因，应该完善操作工艺，加强对操作者的培训和管理，杜绝类似情况再发生。

2. 模具失效分析的步骤

发生故障的部件、零件虽各不相同，其分析方法与步骤也各有差异，但故障分析的基本步骤却是相通的。机械故障原因分析的通用步骤如下：

（1）现场调查 主要内容：

①收集背景数据和工作条件。包括：部件发生故障的日期、时间、工作温度和环境；部件损坏的程度，部件故障发生的顺序；故障发生时的操作阶段；故障件有无反常情况或不正常的响声；对故障部件及其周围邻近部件拍照或画草图；在使用过程中，可能导致故障的任何差错；操作人员的技术水平和对故障的看法。

②故障现场摄像或照相。对有可能迅速改变位置的故障件及其周围部件，尽快地摄像或拍照。

③查阅保存故障件的主要历史资料。

④初步检查故障件。(www.xing528.com)

⑤故障件残骸的鉴别、保存和清洗。

（2）分析并确定故障原因和故障机理 主要有：

①故障件的检查与分析，包括力学性能试验、断口的宏观与微观检查与分析、金相组织检查与分析、化学分析、无损探伤检验等。

②必要的理论分析和计算，包括强度、疲劳、断裂力学分析及计算等。

③初步确定故障原因和机理。

④模拟试验以确定故障原因与机理。

（3）分析并作出结论 故障分析工作一定阶段或试验工作结束时，都要对所获得的全部资料、调查、记录、证词和测试数据，按设计、材料、制造、使用4 个方面是否有问题来集中归纳、综合分析和判断处理，逐步形成初步的结论。

（4）撰写分析报告 主要内容如下：

①故障分析结论。

②改进措施与建议及对改进效果的预计。

③故障分析报告提供（交）给有关部门，并反馈给有关承制单位。

④必要时应跟踪和管理改进措施的执行情况。