模具的工作條種是選擇模具材料的主要依據(jù)。由于塑料原材料、產(chǎn)品的生產(chǎn)細(xì)領(lǐng)、工條件以及質(zhì)量要求的不同，注射模具的工作條件也有很大的差異，因此，選擇注塑模具材料時(shí)，要從經(jīng)濟(jì)技術(shù)兩個(gè)方面綜合考慮。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于大批量生產(chǎn)的塑料件，無論采用何種塑料，工藝條件如何，成型質(zhì)量高低，通常都應(yīng)該選擇較好的模具材料和必要的熱處理或其他強(qiáng)化措施，從而使該類模具具有較長的使用壽命;而在塑料件批量比較小的情況下，對(duì)注塑模具使用壽命要求不高，只要滿足塑件成型質(zhì)量，應(yīng)盡量使用性能低、價(jià)格低的模具材料。從技術(shù)角度講，選擇模具材料時(shí)，除了希望具有良好的使用性能以滿足注塑模具工作條件之外，還希望具有良好的機(jī)加工性能，以保證注塑模具零部件的加工質(zhì)量并降低加工成本。

(一)工作條件

注射模一般都在一定溫度和一定壓力下工作。普通熱塑性塑料注射模的工作溫度通常在 150℃以下，模具型腔承受的成型壓力為25~50MPa,熱塑性工程塑料精密注射成型時(shí)，模具型腔承受的壓力有時(shí)可達(dá)到100MPa以上;而熱固性塑料注射模的工作溫度通常為150~ 220℃,模具型腔承受的成型壓力為30~80MPa. 在注射過程中，模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)都會(huì)受到熔融塑料充填時(shí)對(duì)它們的流動(dòng)摩擦和沖擊。在脫模過程中，模具型腔和澆注系統(tǒng)還要承受固化后的塑件與澆注系統(tǒng)凝料對(duì)它們的刮磨，這些都將導(dǎo)致模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)表壁發(fā)生一定程度的磨損，尤其是成型帶有玻璃纖維等硬質(zhì)填料的塑件時(shí)，磨損現(xiàn)象更加嚴(yán)重。在成型某些品種的塑料件時(shí)，注射模在工作過程中有時(shí)還會(huì)受到腐蝕的作用，即高溫時(shí)塑料分解出易揮發(fā)的腐蝕性氣體對(duì)模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)表壁具有腐蝕作用，例如成型聚氯乙烯塑料、聚甲醛、氟塑料、阻燃型或難燃型塑料時(shí)，高溫下分解出的HC1、SO2和HF等氣體對(duì)注塑模具有腐蝕作用。因此，在成型不同的塑料件時(shí)，必須綜合考慮不同的工作條件。

(二)失效形式

1.斷裂失效在注射模使用過程中，模具型腔、型芯局部因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋或斷裂的現(xiàn)象稱為斷裂失效。這種失效形式多發(fā)生于塑料制件形狀比較復(fù)雜的情況下，失效部位一般都是模具型腔的尖角處或薄壁處。為了避免斷裂失效的發(fā)生，一方面，在設(shè)計(jì)塑料制件時(shí)應(yīng)高度重視塑件的工藝性;另一方面，如塑料件幾何形狀比較復(fù)雜時(shí)，尤其對(duì)于大型塑料件，應(yīng)該盡量選用高韌性的注塑模具材料制造成型零部件，即盡量使用滲碳鋼、熱作模具鋼等，而盡量少用或不用熱處理性能較差的高碳合金工具鋼。此外，還應(yīng)注意對(duì)注塑模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，必要時(shí)還應(yīng)在容易發(fā)生斷裂失效的部位采用鑲拼的結(jié)構(gòu)，避免整副模具因斷裂失效而過早報(bào)廢。

2.注塑模具的工作條件和失效形式，塑性變形失效注射模的型腔和型芯在一定壓力和一定溫度下工作，由于局部發(fā)生塑性變形而導(dǎo)致?lián)Q的成型零部件的工作表面，表現(xiàn)形式是模具型腔和型芯表壁出現(xiàn)麻點(diǎn)、起皺、局部坍塌或出不能注射順的型察和都志在，是形失效。這種失效形式常見于用診碳例和碳索具現(xiàn)凹陷等。作溫度超過了其回火溫度而導(dǎo)致回火軟化等。塑性變形失效屬于非正常早期失效，一般可以程變形失效產(chǎn)生的原因是模其型腔和型芯材料強(qiáng)度不足，表壁硬化層太薄以及模具加工通過選用較好的注塑模具材料或適當(dāng)?shù)臒崽幚韽?qiáng)化方法予以避免。生產(chǎn)中，東莞市馬馳科注塑模具加工廠為了保證模具型腔和型芯具有足夠的強(qiáng)度和硬度，絕大部分模具成型零部件所采用的鋼材，一般都要進(jìn)行淬火處理。對(duì)于碳素結(jié)構(gòu)俐，應(yīng)該進(jìn)行滲碳處理。而需要滲碳處理時(shí)，滲碳層的厚度通常大于0.8mm.

3.表面磨損失效注射模在工作過程中，因模具型腔和型芯表面磨損嚴(yán)重而不能繼續(xù)使用的現(xiàn)象稱為表面磨損失效。其表現(xiàn)形式為模具型腔和型芯表面粗糙度值增大、塑件在脫模過程中被拉毛，制品尺寸因模具型腔和型芯的磨損量過大而超差等。模具型腔和型芯在工作過程中表面磨損是一種不可避免的現(xiàn)象，特別是在成型帶有玻璃纖維等硬質(zhì)填料的塑料以及成型易揮發(fā)腐蝕性氣體的塑料時(shí)，填料和腐蝕性氣體會(huì)加劇模具磨損。因此，模具磨損失效是正常的一種失效形式，關(guān)鍵在于如何抑制磨損過早發(fā)生或過快發(fā)展。為此，需要選擇耐磨性良好的模具材料制造成型零部件，或?qū)δ＞咝颓缓托托颈肀谶M(jìn)行表面處理。常用的表面處理方法是鍍鉻，鍍鉻層厚度可取0.10~0.15mm.

4.注塑模具的工作條件和失效形式，熱疲勞失效注射模在使用過程中一般都要長期受熱，且溫度經(jīng)常呈周期性變化，這樣很容易使注塑模具材料在使用中發(fā)生熱疲勞，導(dǎo)致模具型腔和型芯表面出現(xiàn)龜裂，從而無法保證塑件成型質(zhì)量，這種現(xiàn)象稱為熱疲勞失效。熱疲勞失效也是一種正常失效形式，多發(fā)生于成型壓力較大、成型溫度較高、注塑模具溫度明顯呈周期性變化的場合。為了預(yù)防熱疲勞失效過早發(fā)生，可選擇熱疲勞性能較好的模具材料制作成型零部件。在模具型腔和型芯表面發(fā)生龜裂后，在不影響塑件尺寸精度的前提下，可以對(duì)成型部分進(jìn)行打磨拋光處理后再使用，實(shí)在不行，必須更換成型零部件。

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