❶ 塑膠模具設計一般壽命多久
接到模具需求書------審圖,讀懂需求------產品分析(處理)-----結構討論----模流分析------模具設計當然不同產品不同對待了!有些可以簡化流程,有些設計完了還要審核的
❷ 模具壽命的基本信息
模具的失效分為非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具未達到一定的工業水平下公認的壽命時就不能服役。早期失效的形式有塑性變形、斷裂、局部嚴重磨損等。正常失效是指模具經大批量生產使用,因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲勞斷裂而不能繼續服役。 模具正常失效前,生產出的合格產品的數目,叫模具正常壽命,簡稱模具壽命,模具首次修復前生產出的合格產品的數目,叫首次壽命;模具一次修復後到下一次修復前所生產出的合格產品的數目,叫修模壽命。模具壽命是首次壽命與各次修復壽命的總和。
模具壽命與模具類形和結構有關,它是一定時期內模具材料性能、模具設計與製造水平.模具熱處理水平以及使用及維護水平的綜合反映。模具壽命的高低在一定程度上反映一個地區、一個國家的冶金工業、機械製造工業水平。 模具種類繁多,工作狀態差別很大,損壞部位也各異,但失效形式歸納起來大致有三種,即磨損、斷裂、塑性變形。
(1)磨損失效
模具在服役時,與成形坯料接觸,產生相對運動。由於表面的相對運動,接觸表面逐漸失去物質的現象叫磨損。磨損失效可分為以下幾種:
1)疲勞磨損兩接觸表面相對運動時,在循環應力(機械應力與熱應力)的作用下,使表面金屬疲勞脫落的現象稱為疲勞磨損。
2)氣蝕磨損和沖蝕磨損氣蝕磨損金屬表面的氣泡破裂,產生瞬間的沖擊和高溫,使模具表面形成微小麻點和凹坑的現象叫氣蝕磨損。
沖蝕磨損液體和固體微小顆粒反復高速沖擊模具表面,使模具表面局部材料流失,形成麻點和凹坑的現象叫沖蝕磨損。
3)磨蝕磨損在摩擦過程中,模具表面和周圍介質發生化學或電化學反應,再加上摩擦力的機械作用,引起表面材料脫落的現象叫磨蝕磨損。
4)磨損的交互作用摩擦磨損情況很復雜,在一定的工況下模具與工件(或坯料)相對運動中,磨損一般不只是以一種形式存在,往往是以多種形式並存,並相互影響。
(2)斷裂失效
模具出現大裂紋或分離為兩部分和數部分喪失服役能力時,成為斷裂失效。斷裂可分為塑性斷裂和脆性斷裂。模具材料多為中、高強度鋼,斷裂的形式多為脆性斷裂。
脆性斷裂又可分為一次性斷裂和疲勞斷裂。
(3)塑性變形失效
塑料模具在服役時承受很大的應力,而且不均勻。當模具的某個部位的應力超過了當時溫度下模具材料的屈服極限時,就會以晶格滑移、孿晶、晶界滑移等方式產生塑性變形,改變了幾何形狀或尺寸,而且不能修復再服役時,叫塑性變形失效。塑性變形的失效形式表現為鐓粗、彎曲、形腔脹大、塌陷等。
模具的塑性變形是模具金屬材料的屈服過程。是否產生塑性變形,起主導作用的是機械負荷以及模具的室溫強度。在高溫下服役的模具,是否產生塑性變形,主要取決於模具的工作溫度和模具材料的高溫強度。 (1)模具結構的影響
模具結構對模具受力狀態的影響很大,合理的模具結構能使模具工作時受力均勻,不易偏載,應力集中小。模具種類繁多,形式差別很大,工作環境也不盡相同,下面從幾個具有共性的方面加以討論。
1)圓角半徑圓角半徑分為外(凸)圓角半徑和內(凹)圓角半徑。工作部位圓角半徑的大小,不僅對成形過程及成形件品質有影響,也對模具的失效形式及壽命產生影響。
2)模具結構形式
①整體模具與鑲拼模具整體模具的凹圓角半徑很易造成應力集中,並由此引起開裂。
②模具的導向採用導向裝置的模具,能保證在模具中各相關零件相互位置的精度,增加模具抗彎曲、抗偏載的能力,避免模具不均勻磨損。
(2)模具工作條件的影響
1)成形件的材料、溫度
①材質成形件的材料有金屬和非金屬。一般來講,非金屬材料的強度低,所需的成形力小,模具受力小,模具壽命高。因此,金屬件成形模比非金屬成形模的壽命低。
②溫度在成形高溫工件時,模具因接受熱量而升溫,隨著溫度的上升,模具的強度下降,易產生塑性變形。同時,模具同工件接觸的表面與非接觸表面溫度差別很大,在模具中造成溫度應力。
2)設備特性
①設備的精度與剛度模具成形工件的力是由設備提供的,在成形過程中,設備因受力將產生彈性變形。
②速度設備對模具及工件的作用力是在一段時間內逐漸增加的,設備速度影響施力過程。設備速度愈高,模具在單位時間內受的沖擊力愈大(沖量大);時間愈短,沖擊能量來不及傳遞和釋放,易集中在局部,造成局部應力超過模具材料的屈服應力或斷裂強度。因此,設備速度越高,模具越易斷裂或塑性變形失效。
3)潤滑
潤滑模具與坯料的相對運動表面,可減少模具與坯料的直接接觸,減少磨損,降低成形力。同時,潤滑劑還能在一定程度上阻礙坯料向模具傳熱,降低模具溫度,對提高模具壽命都是有利的。
(3)模具材料性能的影響
模具材料的性能對模具的壽命影響較大,這些性能包括:強度、沖擊韌度、耐磨性、耐蝕性、硬度、熱穩定性和耐熱疲勞性。
(4)模具製造過程的影響
1)在模塊鍛造時,模塊加熱和冷卻所帶來的內外溫差會產生溫差應力;鐓粗、沖孔和擴孔等過程如技術參數選擇不當易使鍛坯開裂。此外,當鍛比超過一定值後,由於形成纖維組織,橫向力學性能急劇下降,導致各向異性。
2)在模具的電加工中,會出現不同程度的變質層,此外由於局部驟熱和驟冷,還容易形成殘余應力和龜裂。
3)模具的熱處理
模具熱處理安排在模塊鍛造、粗加工之後,幾乎是模具加工的最終工序。模具材料的選用及熱處理工序的確定對模具性能的影響極大
❸ 注塑模具的使用壽命
模具的使用壽命不需要太精確的去統計,只是在每次使用時交模具工檢查一下,大致估計一下就可以了。
❹ 何謂注塑模壽命,其影響因素是什麼
所謂注塑模壽命,是指注塑模在保證產品質量的前提下,所能加工的塑件的總數量,它包括工作面的多次修磨和易損件更換後的壽命。一般在注塑模的設計階段就應明確該模具所適用的生產塑件的總件數,即模具的設計壽命。任何模具總會損壞,總會壽命終止,但其損壞的形式不同。總的來說,工作表面損壞的形式有:摩擦損壞、疲勞損壞、塑性變形、開裂、咬傷等。
(2) 影響注塑模壽命的因素
注塑模壽命的終結,與多種因素有關,影響模具壽命的主要因素有以下幾個:
1) 模具材料:模具壽命與其材料關系很大,生產的數量越大,工作時所受的載荷越大對材料的要求也越高,對此,應選用承載能力強、服役壽命長的高性能模具材料。但是,需要注意的是,模具材料在其生產成本中約佔25%~ 30%,因此不能一味選用好材料,對承載不大的模具零件可用稍差的材料。
2) 模具結構。模具的結構情況對模具壽命關系很大,合理的結構有助於提高模具的承載能力,提高模具壽命。如採用可靠的導向機構,可有效地避免合模時模具的咬傷;又如採用圓角過渡的避免應力集中的結構,可使模具能承受強大的成型壓力,因為模具最易從應力集中處開裂。因此,對模具結構的選擇 和處理是否適當,對模具的壽命影響非常大。
3) 模具加工質量。模具的零件很多,加工的方法也不一樣,主要有鍛造、切削加工,電火花加工、熱處理、研磨拋光等。在這些加工中都有可能使零件受傷而累及模具壽命,如電火花加工時冷卻失當而產生的顯微裂紋;在熱處理時因受熱不均使零件各處性能不同;鍛造時因溫度控制不當造成金屬組織內部出現裂紋;研磨拋光不夠,使零件表面粗糙度過大及殘存刀痕等等,上述種種缺陷對模具的耐磨性、抗斷裂能力、抗疲勞能力等都會帶來顯著的影響,從而影響模具的壽命。
4) 模具工作狀態。注塑模在工作時,要頻繁地經過合模、鎖緊、注射、保壓、冷卻、開模、頂出等工藝過程,在此工作過程,需要保證各個工作機構可靠而輕快靈活地工作。為此,需要使各運動部件無阻礙地運動,並有可靠的潤滑,要求操作者經常注意模具的維護和保養,使其處於最佳工作狀態。
5) 設備狀況。注塑機性能的好壞,對注塑模的壽命有較大影響,注塑模的各種動作,是由注塑機上的相關機構完成的,若是注塑機在合模時加力偏斜, 或是加力過大,或是動作不準確,使得模具發生碰撞或偏心受力,模具就會受到損害,其壽命也會大受影響。
❺ 一般塑料模具壽命
10年。塑料模具的使用壽命是比伏渣較長的,可襪廳枯以反告洞復使用上百次,設計壽命為10年,使用壽命按照使用時決定,所以塑料模具壽命為10年。塑膠模具一種用於壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發泡成型的組合式塑料模具的簡稱,主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模。
❻ 怎樣對模具壽命進行統計和管控
影響沖模壽命的因素是多方面的。下面就沖模的設計、製造及使用等方面綜合分析沖模壽命的影響因素,並捉出相應的改善措施。
1、沖壓設備
沖壓設備(如壓力機)的精度與剛性對沖模壽命的影響極為重要。沖壓設備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。例如:復雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開式壓力機上使用,平均復磨壽命為1-3萬次,而新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達6~12萬次。尤其足小間隙或無間隙沖模、硬質合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機,否則,將會降低模具壽命,嚴重者還會損壞棋具。
2、模具設計
(1)模具的導向機構精度。准確和可靠的導向,對於減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹模啃傷影響極大,尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命,必須根據工序性質和零件精度等要求,正確選擇導向形式和確定導向機構的精度。一般情況下,導向機構的精度應高於凸、凹模配合梢度。
(2)模具(凸、凹模)刃口幾何參數。凸、凹模的形狀、配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成形有較大的影響,而且對於模具的磨損及壽命也影響很大。如模具的配合間隙直接影響沖裁件質量和模具壽命。精度要求較高的,宜選較小的間隙值;反之則可適當加大間隙,以提高模具壽命。
3、沖壓工藝
(1)沖壓零件的原材料。
實際生產中,由於外壓零件的原材料厚度公差超差、材料性能波動、表面質量較差(如銹跡)或不幹凈(如油污)等,會造成模具工作零件磨損加劇、易崩刃等不良後果。為此,應當注意:①盡可能採用沖壓工藝性好的原材料,以減少沖壓變形力;②沖壓前應嚴格檢查原材料的牌號、厚度及表面質量等,並將原材料擦拭乾凈,必要時應清除表面氧化物和銹跡;③根據沖壓工序和原材料種類,必要時可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。
(2)排樣與搭邊。
不合理的往復送料排樣法以及過小的搭邊值往往會造成模具急劇磨損或凸、凹模啃傷。因此,在考慮提高材判利用畢的同時,必須根據零件的加工批量、質量要求和模具配合間隙,合理選擇排樣方法和搭邊值,以提高模具壽命。
4、模具材料
模具材料對模具壽命的影響是材料種類、化學成分、組織結構、硬度和冶金質量等諸岡索的綜合反映。不同材質的模具壽命往往不同。為此,對於沖模工作零件材料提出兩項基本要求:①材料的使用性能應具有高硬度(58~64HRC)和高強度,並具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性;②工藝性能良好。沖模工作零件加工製造過程一般較為復雜。因而必須具有對各種加工工藝的適應性,如可鍛性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性等。通常根據沖壓件的材料特性、生產批量、精度要求等,選擇性能優良的模具材料,同時兼顧其工藝性和經濟性。
5、熱加工工藝
實踐證明。模具的熱加工質量對模具的性能與使用壽命影響甚大。從模具失效原因的分析統計可知,因熱處理不當所引發模具失效"事故"約佔40%以上。模具工作零件的淬火變形與開裂,使用過程的早期斷裂,均與摸具的熱加工工藝有關。
(1)鍛造工藝,這是模具工作零件製造過程中的重要環節。對於高合金工具鋼的模具,通常對材料碳化物分布等金相組織提出技術要求。此外,還應嚴格控制鍛造溫度范圍,制定正確的加熱規范,採用正確的鍛造力法,以及鍛後緩冷或及時退火等。
(2)預備熱處理。應視模具工作零件的材料和要求的不同分別採用退火、正火或調質等預備熱處理工藝,以改善組織,消除鍛造毛坯的組織缺陷,改善加工工藝性。高碳合金模具鋼經過適當的預備熱處理可消除網狀二次滲碳體或鏈狀碳化物,使碳化物球化、細化,促進碳化物分布均勻性。這樣有利於保證淬火、回火質量,提高模具壽命。
(3)淬火與回火。這是模具熱處理中的關鍵環節。若淬火加熱時產生過熱,不僅會使工件造成較大的脆性,而且在冷卻時容易引起變形和開裂,嚴重影響模具壽命。沖模淬火加熱時特別應注意防止氧化和脫碳,應嚴格控制熱處理工藝規范,在條件允許的情況下,可採用真空熱處理。淬火後應及時回火,並根據技術要求採用不同的回火工藝。
(4)消應力退火。模具工作零件在粗加工後應進行消應力退火處理,具目的是消除粗加工所造成的內應力,以免淬火叫產生過大的變形和裂紋。對於精度要求高的模具,在磨削或電加工後還需經過消應力回火處理,有利於穩定模具精度,提高使用壽命。
6、加工表面質量
模具工作零件加上表面質量的優劣對於模具的耐磨性、抗斷裂能力及抗粘著能力等有著十分密切的關系,直接影響模具的使用壽命。尤其是表面粗糙度值對模具壽命影響很大,若表面粗糙度值過大,在工作時會產生應力集中現象,並在其峰、谷間容易產生裂紋,影響沖模的耐用度,還會影響工件表面的耐蝕性,直接影響沖模的使用壽命和精度,為此,應注意以下事項:
①模具工作零件加工過程中必須防止磨削燒傷零件表面現象,應嚴格控制磨削工藝條件和工藝方法(如砂輪硬度、粒度、冷卻液、進給量等參數);
②加工過程中應防止模具工作零件表面留有刀痕。夾層、裂紋、撞擊傷痕等宏觀缺陷。
❼ 塑膠模具鋼的使用壽命有多久
塑膠模具鋼的種類很多,有十幾元一公斤的,也有幾百元一公斤的,有進口的、也有國產的,所以它們的品質、特性、使用環境都不一樣,因此使用壽命和成型產品的品相、品質都相差甚遠。
另外塑膠模具鋼是在做成模具後開始生產時才開始計算使用壽命的,模具製造是從設計、加工、裝配、調試等步驟後才投入使用的,因此在模具加工過程中由於加工人員的設計水平和製造工藝上的差異,模具的使用壽命也會受到很大影響。
如果排除上述條件,一般塑膠模具鋼的使用壽命為50~80萬次,中上等塑膠模具鋼80~120萬次,比較好的塑膠模具鋼則會超過120模次。
❽ 如何評估一個模具是否已經老化
尺寸超差、零件磨損、毛刺增大、維修、更換零件已經劃不來了,不如重新製作一套新的模具。