塑料模具的失效形式

塑料模具的主要失效形式是磨损、腐蚀、塑性变形、断裂、疲劳及热疲劳等，但由于对塑料制品的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）型腔表面的磨损和腐蚀失效

1）塑料熔体以一定压力在型腔内流动，凝固的塑件从模具中脱出，对模具成型表面造成摩擦，引起磨损。当塑料中含有较硬的固体填料如石英砂、钛白粉、玻璃纤维等时，则磨损更为剧烈。在压缩模中，塑料原料多以粉末状态加入型腔，且多含有木粉等填料，它们在加热加压、熔融流动的过程中，对压缩模型腔的磨损也很严重。磨损的结果是使型腔的表面粗糙度值增大。而当表面被拉毛、产生划痕，造成塑件表面质量不合格时，模具暂时失效，须经重新抛光才能继续使用。反复地磨损、抛光导致模具尺寸超差而最终失效。

2）模具在加工某些含有氯原子或氟原子的塑料时，由于塑料受热产生少量的分解，所释放的HCl、HF等气体将会腐蚀型腔表面，从而导致失效。如果在腐蚀的同时又有磨损损伤，使型腔表面的镀层或其他防腐蚀层遭到破坏，则将促进腐蚀过程。两种损伤交叉作用，加速了腐蚀+磨损失效。

（2）塑性变形失效

模具在持续受热、受压力作用下，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、棱角堆塌等现象，特别是在棱角处更容易产生塑性变形。其失效原因，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，如对于碳素工具钢加工的塑料模具，硬度应达到52～56HRC，渗碳钢的渗碳层厚度应大于0.8mm。

（3）断裂失效(https://www.daowen.com)

断裂失效是一种危害性较大的快速失效形式。塑料制品成型模具形状复杂，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料模具，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。

（4）疲劳和热疲劳失效

在一般情况下，压缩模受力较大，易产生疲劳开裂；注射模的温度变化较急剧，易产生热疲劳裂纹。

1）塑料模的机械载荷是循环变化的。例如，注射模在充模和保压阶段，型腔承受高压塑料熔体的很大张力，而在冷却和脱模阶段，外加载荷则完全解除。这样重复循环作用，使型腔表面承受脉动拉伸应力作用，从而引起疲劳破坏。

2）塑料模的热载苛也是循环变化的。例如，进入注射模型腔的熔料温度一般为200℃左右或更高，而冷却硬化后的温度为50℃左右。型腔表面反复受热和冷却，可导致应力集中处萌生热疲劳裂纹。再加上型腔表面上的脉动拉伸应力，有可能使热疲劳裂纹向纵深扩展，成为断裂或疲劳断裂的裂源。