塑料模具的主要失效形式分析与优化建议

塑料模具的主要失效形式是表面磨损、塑性变形及断裂，但由于对塑料制品表面粗糙度及精度要求较高，故因表面磨损造成的模具失效比例较大。

1）表面磨损

（1）模具型腔表面粗糙度恶化

热固性塑料对模具表面严重摩擦，会造成表面拉毛而使模具型腔表面粗糙度变大，这必然会影响到制件的外观质量，需要及时卸下抛光。经过多次抛光后，会由于模具型腔尺寸超差而失效。

（2）模具型腔尺寸超差

当塑料中含有云母粉、石英砂、玻璃纤维等固体无机填料时，会明显加剧模具的磨损，这不仅会使型腔表面粗糙度迅速恶化，也会使模具型腔尺寸急剧变化。

（3）型腔表面腐蚀(www.xing528.com)

塑料中存在氯、氟等元素，受热分解析出HCI，HF等强腐蚀性气体，腐蚀模具表面，加剧其磨损失效。

2）塑性变形

模具在持续受热、受压作用下，发生局部塑性变形失效。以渗碳钢或碳素工具钢制造的胶木模，特别是小型模具在大吨位压力机上超载使用时，容易产生表面凹陷、麻点、棱角、塌陷等缺陷，尤其是在棱角处更容易产生塑性变形。产生这种失效，主要是由于模具型腔表面的硬化层过薄，变形抗力不足；或是模具在热处理时回火不足，在服役时，工作温度高于回火温度，继续发生组织转变而发生“相变超塑性”流动，使模具早期失效。

为了防止塑性变形，需将模具处理到足够的硬度及硬化层深度，如对碳素工具钢，硬度应达到52～56 HRC，渗碳钢的渗碳层厚度应大于0.8 mm。

3）断裂

断裂失效是一种危害性较大的快速失效形式。塑料制品成型模具现状复杂，存在许多棱角、薄壁等部位，在这些位置会产生应力集中而发生断裂。为此，在设计制造中除热处理时要注意充分回火外，主要应选用韧性较好的模具钢制造塑性模具，对于大、中型复杂型腔胶木模，应采用高韧性钢（渗碳钢或热作模具钢）制造。