塑料模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具,在使用过程中会发生模具失效的现象!
1.结构设计不合理引起失效。
尖锐转角(此处应力集中高于平均应力十倍以上)和过大的截面变化造成的应力集中,常常成为许多模具早期失效的根源。并且在热处理淬火过程中,尖锐转角引起残余拉应力,缩短模具寿命。
2.模具材料质量差引起的失效。
模具材料内部缺陷,如疏松、缩孔、夹杂成分偏析、碳化物分布不均、原表面缺陷(如氧化、脱碳、折叠、等)影响钢材性能;夹杂物过多引起失效;表面脱碳引起失效;碳化物分布不匀引起失效。
3.模具的机加工不当。
(1)切削中的刀痕。模具的型腔部位或凸模的圆角部位,在机加工中,常常因进到太深而使局部留下刀痕,造成严重应力集中,当进行淬火处理时,应力集中部位极易产生微裂纹。
(2)电加工引起失效。模具在进行电加工时,由于放电产生大量的热,将使模具被加工部位加热到很高温度,使组织发生变化,形成所谓电加工异常层。在异常层表面,由于高温发生熔融,然后很快地凝固,该层在显微镜下呈白色,内部有许多微细的裂纹,白色层下的区域发生淬火,叫淬火层,再往里由于热影响减弱,温度不高,只发生回火,称回火层。熔融再凝固层,硬度很高,达610-740HB,厚度约为30μm,淬火层硬度400-500HB,厚度为20μm。回火属高温回火,组织较软,硬度为380-400HB,厚度为10μm。
模具智能化能够给模具用户提供好的使用体验,参展塑料模具企业在智能化模具技术的研发和应用方面有了较大突破,如模具型腔压力感知与反馈、模内在线感知系统等,能够把模具这个“黑匣子”里面的信息及时显示出来,为模具生产提供真实的塑料工艺数据,提高了模具工艺调试和生产的制造水平。因此,模具智能化相关技术的研发和应用将大幅度提升模具用户的满意度,具有广阔的市场前景。可以更好地满足模具生产的高质量要求。
公司开发的带有模内在线感知系统的注塑成型智能模具,安装有一种基于塑料介电特性的新型模内在线质量感知系统,对注塑过程各个阶段的关键质量参数进行在线实时检测。该模具的关键技术主要包括在线质量传感器的硬件设计与软件设计、高精度的电容信号测量与智能处理等。利用模具在线质量感知系统实现了注塑成型模具型腔内填充速度、填充压力、填充温度、填充时间、填充 V/P切换等综合工艺参数的实时在线感应、控制和优化,提升了注塑生产的效率和质量。
近年来,我国塑料模具发展迅速。目前,塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%,在模具进出口中的比重高达50~70%。随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展,这一比例还将持续提高。据介绍,制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具,而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具仅约50%能够满足。而塑料建材大量替代传统材料也成为所趋,预计2011年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%~50%,塑料排水管市场占有率将超过50%,这些都会大大增加对模具的需求。罗百辉表示,模具市场的总体趋热是平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。