模具材料与模具失效分析
pfmea过程潜在失效模式及后果分析案例(从原材料-加工-出货整套案例分析)
1、注射压力大 2、锁模力不够 3.模具分型面有异物
4 调节注射压力 作业准备验证，适当调
整，并进行工艺监控 清理模具分型面
产品不合格
2
C 4.塑料温度太高
调节 56
5
制品质量符合 要求
气泡
1.原料含水分、溶剂或 易挥发物
3
原料检验
2.塑料温度太高或受热 时间长，易降聚或分解
标签贴错 漏检 纸箱受潮变形 数量不准确
产品型号错
误，顾客不满 2
意
不良品混入， 影响客户使用
5
纸箱变形破损 3
顾客不满意
1
C 包装人员粗心 C 检验人员操作失误 C 纸箱堆积太高 C 仓库计数错误
3 检查、更正 3 检验、及时标记 3 检查、更正 3 检查、更正
2 42
1 21
3 18 4 60 3 27 26
3.注射压力太小
调节注射压力
4.注射柱塞退回太早 产品不合格 7 A
5.模具温度太低
调节注射温度
6.注射速度快
调节注射速度
2 42
7.在料筒加料端混入空 气
6
制品质量符合 要求
凹痕、缩水
产品不合格 7
1、流道浇口太小
4
2、塑料件太厚或厚薄 不均
3、浇口位置不当
4、注射保压时间太短 A 5、加料量不夠
过程潜在失效模式及后果分析 （PFMEA）
类型/部件: 车型年:
核心小组:
设计责任: 关键日期:
RPN DETECT
OCCUR CLASS SEV
项目
设计功能/要 求
潜在失效模式
潜在失效后果
1 原材料采购 原材料不合格
【机械专业中文翻译】铝合金压铸模的失效分析
毕业设计(论文)外文资料翻译系部：机械工程及自动化专业：机械工程及自动化姓名：学号：外文出处：METALURGIJA 47 (2008) 1,51-55附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
附件1：外文资料翻译译文B. KOSEC 刊号 0543-5846METABK 47151-55（2008） UDC–UDK621.74.043:669.71=111铝合金压铸模的失效分析收到： 2006-12-23接受： 2007-04-20 摘要铝合金压铸模失效，由很大不同同时也很重要的因素影响。
材料的选择、模具的设计及循环工作所产生的热应力疲劳（热检查中，工作表面温度场的强度和均匀性的测试是通过温度测量仪检查），以及模具初始不均匀的温度导致铝合金模具在压铸过程中失效或形成裂缝。
在目前调查中，失效和裂缝通过非破坏性的金相检验方法分析。
关键词压铸工作表面铝合金温度场失效分析导言压铸是最具有成本效益且技术方法简单，用来铸造先进、准确的大规模铝合金零部件[1]。
铝合金压铸件直至最后安装，需要很少加工。
世界各地所有铸件大约有一半由铝合金制造，铝合金压铸件广泛用于汽车零部件和其他货品[2]。
表1显示了压铸与冲压、锻造、砂型铸造、硬模浇铸、塑料成型的九种参数比较[3]。
铝合金压铸模失效，因为许多不同，同时也很重要的因素影响。
这个因素有两个基本类型[4]：模具的制造因素，和形成过程因素。
铝合金压铸件的工作寿命长短对于经济生产是至关重要的[5]。
对于资金和生产时间来说，更换模具都是昂贵的。
Table1. Comparison of nine parameters of the die-casting and other processes [3]表1. 压铸的九种参数和其他进程比较最常见的铝合金压铸模的失效一般可以分为四个基本分类：热检查、角裂、棱角尖锐锋利、磨损或被侵蚀。
人们普遍认为：影响模具寿命的一个主要因素是热检查，裂纹萌生和传播发生过程中导致模具表面热应力疲劳 [6-8] 。
塑料模具表面冲蚀磨损失效分析及处理工艺
133机械装备研发Research & Development of Machinery and Equipment塑料模具表面冲蚀磨损失效分析及处理工艺陈弛文，陈金如，周先保（江西农业工程职业学院机电工程学院，江西 宜春 331200）摘 要：高温高压下的塑料颗粒对塑料模具表面的冲击腐蚀和磨损是造成塑模内腔尺寸精度及表面粗糙度下降的主要原因，会导致塑料模具失效。
针对原因，文章总结了造成塑模表面冲蚀和磨损的因素，主要包括温度，塑料颗粒的冲击速度、冲击角度，塑料颗粒形状与尺寸，指出了可以通过离子注入、钛-氮表面扩渗、碳氮共渗、激光熔覆、TD 覆层处理、PVD(或PCVD)气相沉积、激光淬火、电子束改性等技术增强塑模零件抵抗失效的能力，供参考。
关键词：塑模；冲蚀磨损；处理中图分类号：TQ320.52 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）12-0133-02——————————————作者简介： 陈弛文（1982—），男，江西九江人，讲师，研究方向：数控技术教学。
塑料模具在生产和使用过程中，往往在设计寿命内，在比较短的时间就出现了内腔尺寸变化和表面粗糙度的下降，造成所生产的塑胶产品质量达不到要求的现象，甚至导致塑模早期失效，造成了比较大的经济损失，尤其在大型的结构复杂的模具。
1 失效分析到底是什么原因造成塑料模具零件尺寸精度和表面粗糙度的下降呢?[1-2]。
2 影响因素有学者认为，造成塑料模具表面高温氧化-冲蚀和磨损现象的主要因素有温度，塑料颗粒的冲击速度、冲击角度，塑料颗粒形状与尺寸等。
他们对此已经有了比较详细的论述，笔者不再赘述，转而重点论述各种不同的抵抗塑模高温氧化-冲蚀及拉毛磨损的表面处理工艺。
3 处理工艺3.1 表面合金化1）离子注入Cr、Y 等元素。
塑具零件表面经离子注入Cr、Y 元素改性后，可在不改变基体性能的情况下使其耐磨、耐蚀和抗高温氧化性能提高1000倍，也可获得其他工艺不能得到的新化合物相且新化合物相与基体结合牢固，无其它涂层技术中脱落现象；其处理温度一般在室温附近且在真空中进行，不氧化不变形，因而可作为塑模零件精加工后的最终热处理工艺。
S136钢塑料模具开裂失效的电子探针分析
化 学 成 分 、 口形貌 、 断 显微 组 织 进 行 观 察和 分析 。 结 果表 明 ： 效 的 Ｓ３ 失 １６钢 塑料 模 具 冶 金 夹 杂 物 多 ， 质低 劣 ； 材 裂
主 ， 了标准配置 ３～ 除 ５道波长色散谱仪 （ Ｓ 外 ， ＷＤ ） 大
都 加 装 能 量 色 散 谱 仪 （ Ｄ ） 电 子 探 针 集 Ｅ Ｓ和 ＥＳ。 Ｄ
１ １ 宏观 检验和 断 口分 析 ． 图 １为 开裂 模具 的局部 外 观形貌 像 ， 取样 位置 １ 为裂 纹萌 芽起 始端 。该 处 裂 纹较 宽 ， 纹 弯 曲扩 裂
文章 编 号 ：０ ０ ６ ８ （ ０ ０ ０ －３ －５ １ ０ —２ １ ２ １ ） ６５ ５０
Ｓ３ １６钢塑料 模 具开 裂 失效 的 电子 探针 分析
雷淑 梅 肖艳 艳 匡 同春 陈 丽凤 尹诗 衡 张 关英 ， ， ， ， ，
（ ．华 南理 工大 学 分析 测试 中心 ， 东 广 州 ５ ０ ４ ； ．广 东白云学 院 机 电工程 系 ， 东 广州 ５ ０ ５ ） １ 广 １６ ０ ２ 广 １ ４ ０
展， 扩展长 度约 ５ １ ｍｍ。分别从裂 纹起始 端 （ 取样位
置 １ 和 裂 纹 末 端 （ 样 位 置 ２ 进 行 电 火 花 线 切 割 ） 取 ）
ＷＤ Ｓ于一 身 ， 兼具 较 高 倍 （ 并 有效 放 大 倍 数 达 ３万 倍） 的形貌特征观察功能 ， 在材质控制 ， 工业应用 和科
域 做成 冲击试样观 察新鲜 断 口 ， 行断 口分 析 ， 图 进 见 ３图 ４ ， 。断 口粗糙 疏 松 不 平 ， 口表 面 可 见 较 多 的 断 二 次裂纹 和孔洞 ， 脆性解理 开裂 ， 呈萘状 断 口特征 。
模具失效分析概述.
模具失效分析概述摘要：模具失效是指模具丧失了正常工作能力,不能生产出正品。
模具有冷作模具、热作模具、压铸模等。
它们的失效方式主要有塑性变形、磨损、疲劳、断裂等。
本文主要介绍冷作模具、热作模具的失效种类、原因以及对策。
关键词：模具；失效分析；对策The Summarize of Mould Failure Analysis Abstract: Mould failure means that the mould lost it's ability to work and can’t produce products.The mould contains cold working mould,hot working mould,die casting die and so on.The way of mould’s failure have plastic yield,wear,fatigue,part and so on.In this article ,I will mainly introduce the kind of failure,reason,and counterpart of cold working mould and hot working mould.Key words:mould;failure analysis;counterplan引言模具是制造技术中的重要基础工艺装备，其质量不仅关系到生产制品的质量和性能，而且直接影响到制造成本和效率[1]。
模具失效，即模具经自然磨损或损坏，致使模具不能继续发挥其原来设计之初所要求的效能。
具体来说，模具失效的情况大致分成以下3种：模具已完全不能工作；模具仍能工作，但已无法实现指定功能；模具由于结构上存在严重损伤等原因，无法继续安全操作[2]。
以下主要讲述一些模具失效的种类及对策。
1 模具失效冷、热模具在服役中失效的基本形式可分为：塑性变形；磨损；疲劳；断裂。
常见注塑模具失效
常见注塑模具失效一．设计失效1.模具尺寸不符合输入机台要求2.机构设计出错3.顶出系统设计失效4.排气系统设计失效5.模具水路设计失效6.模具浇注系统设计失效7.零件分割不符合加工原则8.放错失效9.滑块反锁设计失效10.嵌件模具让位失效11.标准件使用不合理12.热流道选用不合理13.零件数量出错二．加工失效1.尺寸超差2.外观异常3.表面处理不符合技术要求4.材料及热处理不符合设计要求三．采购失效1.尺寸超差2.外观异常3.表面处理不符合技术要求4.材料及热处理不符合设计要求5.标准件不符合设计要求四．检验失效1.免检及漏检2.检测结果出错3.零件状态标识出错4.检测设备不合理5.检测设备异常或未按期检定或校准五．零件保管失效1.零件损坏2.零件丢失3.零件生锈六．装配失效1.零件倒角让位不到位2.零件未退磁处理3.机构配合不顺畅4.私自零件加工5.零件装错或漏装6.零件损坏或丢失7.零件配合不符合要求8.零件标识未作9.嵌件未实配10.热流道装配异常11.模具水路未试验12.模具辅助装置装配错误七．试模失效1.材料不符合要求2.机台出错3.机台不具备试模具条件4.工艺参数不合理或未参考模流分析结果5.未按试模单要求试模6.模具水路连接出错7.模具漏水8.模具温度设置不合理9.零件损坏10.嵌件装配出错11.模具辅助装置异常12.模具顶出异常13.产品粘模14.流道粘模具15.产品缺胶16.产品飞边17.产品变形18.产品尺寸不稳定19.缩水严重20.银丝21.产品分层脱皮22.熔接痕23.气泡24.表面流纹25.表面波纹26.表面浮纤27.产品发白28.产品顶变形29.产品杂色30.产品污染31.产品裂纹32.产品发脆33.产品颜色不均34.浇口粘模35.透明度不符36.产品内部异物37.产品拉伤八．检测失效1.未按测量作业指导书操作2.检测结果录入出错3.检测工装异常4.未选用正确的检测量具5.量具异常6.量具未按规定进行检定或校准7.检测时剖切不合理九．模具更改失效1.尺寸优化失效2.尺寸优化不完全3.优化方案不合理4.零件更改不完全5.3D模型不可再生6.2D图纸异常7.零件数量下发错误上一页下一页。
钢帘线湿拉模具失效分析
摘要钢丝有利润滑拉拔润滑越高模具造成1：电2：润3: 4：模5：模6：水7：牵8：模关键有：损程控制 湿拉具产导致1、电拉拔上升 要：在湿拉过丝与模子之间利于钢丝拉拔滑液有冷却钢拔过程中，钢丝滑方式、拉丝高，抛光性越具失效分为：成湿拉模具失电镀钢丝强度润滑剂中cu 拉拔路径的模具定径带长模具道次压缩水箱设备防线牵引盘回车。
模具自身因素键词：电镀钢钢帘线湿拉纵向裂纹、程度与电镀钢制相关联。
拉模具磨损主产生的异常表致模具异常的电镀钢丝强度拔力与钢丝的升，因生产是 钢黄文洲 张过程中，钢丝与间形成一层耐拔。
钢丝湿拉时钢丝和拉丝模丝与拉丝模之丝模材质、拉丝越好，钢丝越模具磨损；失效的相关因度，表面氧化粒子含量，直线性:模具长度。
缩率。
线张力。
素。
钢丝；润滑剂拉生产一般采深环形沟槽钢丝镀层质量 主要有四种：表现为：内孔的主要因素有度:的抗拉强度成是连续的过程钢帘线湿张伟国 九江与模子之间会耐压润滑膜，防时的润滑方式模的作用。
之间的摩擦系丝模和钢丝的越不容易粘结模芯断裂。
素有：化锌含量，表温度，清洁度具与线的准直剂；模具；压采用硬质合金槽等，当这些量，表面质量图1吸附磨损、孔拉伤—内孔槽有以下几个方面成线性关系，程，机台内润湿拉模具失江金鹭硬质合金会产生很大的防止钢丝与模式是介于流体系数大小对拉的表面状况对拉丝模，摩擦表面质量。
度。
度。
缩率；设备金拉丝模具, 模些磨损积累到量，水箱机台擦伤磨损、疲槽沟—模芯断面：强度越高，所润滑剂温度上失效分析金有限公司 的摩擦力和很模子之间直接体润滑与边界拉拔力有很大对摩擦系数的擦力就越小。
模具在使用过一定程度后将台拉拔路径直疲劳磨损、腐断裂‐模芯破所需拉拔力越上升，（35‐42析江西 九江 3很多热量，使接接触，从而减界润滑的混合大的影响。
润滑的大小皆有影。
过程中会出现将造成模具的直线性，模具腐蚀磨损（图碎‐模芯脱套越大,摩擦系数°35‐45°是333000使用润滑液可减少摩擦和磨合润滑。
模具PFMEA
自然磨损
探测模腔随加工次数的磨损量.产 品首件检测
热疲劳
模具返修 或报废
7
环境温度周期性改 变，在此条件下工 作的模具表面出现 网状裂纹。工作温 3 差大，温度改变快 速的热锻模具容易 出现热疲劳裂纹。
对模具定期维护和保养
V61-01-01模具
断裂
模具报废
6
工作载荷超出材料 本身承载能力时， 材料出现开裂现 象，包括脆性断裂 、韧性断裂、疲劳 和腐蚀断裂。热锻 2 模具的断裂（尤其 是早期断裂），与 工作载荷过大、材 料处理不当以及应 力集中等相关。
潜在失效模式
级 别
潜在失效的 起因/机理
现行过程控制预防
现行过程控制探测
R P N
措 施 结 果 建议措施 责任和目标 严 频 探 完成日期 采取的措施 重 度 测 度 数 度
热磨损
产品精度 丧失，模 具返修或 报废
7
模具与被加工材料 接触部位之间的相 互作用导致的损 耗，包括尺寸超差 和表面损伤。模具 合金成分、硬度、 工作温度以及润滑 3 条件等都会决定模 具磨损度。相互作 用较大，有凸起部 位的模具都极易产 生热磨损。
潜在的失效模式后果分析（PFMEA）
项目名称: 单向活塞 零件图号: 小组成员： 吴世豪 刘振 刘旭华 李诗 潜在失 效的后 果 支撑部 设计责任: 编制人： 邓黎翔 严 重 度 频 度 数 探 测 度 研究所 刘旭华 编制日期: PFMEA编号: 2011.9.19 编 号： WY/CT-002B 2012.04.17 子项目名称：V61-01-01模具 修订日期:
模仁部分H13材质，热处 理48-52HRC
对模具定期维护和保养
高温条件下，毛坯 与模具长期接触使 用，模具出现软化
摆辗成形模具失效分析及工艺优化
＼
１ Ｅ ｃｌ 热处理工艺编制中的应 用 ． ｘ ｅ在
由于计 算机 软 件 的大 量 开 发 ，办 公 自动 化 软 件 使 用功 能不 断 的提 高 ，为 我 们 的工 作 带 来 了很 大 帮 助 ，经 过不 断筛 选 和 试 用 ，我 们 确 定 使 用 Ｗｉ ｏ ｓ ｎ ｗ ｄ Ｍｅ 操作 系统 ，用 Ｏｆ ｅ ００软件 来 进行 工 艺 编制 工 ｆｃ ２０ ｉ
我公 司 热 处 理 厂 是 为 本 公 司 生 产 的 成 套 产 品 、 冶金 产 品和 电站产 品的 工件 进行 最 终 热 处理 的 企业 ， 热处 理工 艺 十 分 复 杂 ，工 件 的材 质 有 几 十 种 之 多 ， 技术 要求 各 有 不 同 ，工 件 截 面 尺 寸 差 很 大 ，是 一 种 单件 或小 批 量 生 产 的单 位 。又 由于 我 厂 的 热 处 理设 备 （ 型 台车 式 煤 气 热 处 理 炉 和大 型 电炉 ） 较 大 ， 大 炉子 的装 载 量很 大 ，热 处理 中每 炉 包 括 多 种 材 质 和
Ｓｃ 研 制 的 Ｉ ｌｋ ｉ 型轴 向轧 机 ，后 经 英 国 、波 兰 、德 国 、
前苏联 、 日本 和瑞 士等 国 不 断 的研 究 与 发 展 ，在 ２ ０
１ ５０ Ｎ ２ ０ ｋ 的系 列 化 摆 辗 设 备 产 品。 国 内一 直 研 究 、
生 产并 形成 系 列产 品 的厂 家 只有 徐 州 特 种 锻 压 机 床 厂 ，其 最 大 吨 位 的 Ｄ Ｌ ｏ Ｔ 一８ ０摆 辗 机 还 处 于 试 车 状
处 理
Ｔｅｔ ｅ ｒ ａ ｍ ｎｔ
摆辗成形模具失效分析及工艺优化
四 川新 筑精 坯 锻 造 有 限 公 司 （２ ８６ ６０６ ） 廖 茂
模具开发FMEA失效模式分析
4 1.人员作业不当 8 1.人员作业漏失
3
1.实际试水测试 2.模具制程异常报告
2
1.人员模拟实配测试 2.模具制程异常报告
2
1.专人核对 2.模具制程异常报告
6
1.专人检查 2.模具制程异常报告
3
1.专人核对 2.模具制程异常报告
2 36
2 32 2 32 3 72 2 48
[S] [O] [D] RPN
3
72
铜料
1.影响电极的效果,模腔表面不 能达到所要求的效果.
8
1.纯度不够. 2.铜料内混有杂质.
3
1.每批抽取测试； 2.供应商的材质保证书.
3
72
CNC加工 规格不能符合要求
铣床加工 规格不能符合要求
线切割 尺寸精度不符
磨床加工 规格不能符合要求
3 制程
钻床加工 规格不能符合要求
8
1.编程错误； 2.刀具磨损。
3
的品质履历作为参考设
计.
1）建立主管审核机制再确 认，预防局部设计漏失。 2）多参考以往的经验履历 120
1.产品表面形成凹陷或凸起.
2.产品局部变形；
1.硬度不足；
1.硬度计管控；
钢材(模仁)材 3.产品表面易产生压伤、拉模 质异常 等外观不良.
8
2.抛光性能不好； 3.密度及纯度不够；
3
2.检验记录管控； 3.索取供应商的材质保证
项 制程名稱/ 預估失效
次 制程目的
模式
預估失效影響
嚴重 度(S)
預估失效原因
發生 率(O)
現行控制措施
難檢 度(D)
RPN
建議控制措施
責任人 完成日期 狀態