模具钢材的事故内容及原因

模具钢材的事故内容及原因

发生于工具或模具的事故形态中，损坏尺寸变化·变形和磨损这三大类占多半，虽然事故原因很多，但第1图所示可谓是具有代表性的主要原因。
第1表是从最近的事故调查中统计的数据，其中，三大主要原因之一的热处理占绝大多数。从最近的倾向来看，与模具加工方法有关的，有由线切割加工造成的裂纹；与模具使用方法有关的，有由过载或高速化而造成的过早损坏；此外，还有一部分塑料用模具常见的，因内装筒形加热器而造成的事故；或因对压铸模具使用水溶性脱模剂而造成的热裂所引起的使用寿命缩短等现象。

⑴损坏
损坏基本上是负载超过材料许用应力时，或是负载应力加上拉伸残余应力而超过许用应力时发生。
由于模具钢在一般情况下延展性差，不经塑性变形就突然发生裂纹而急速传播的破坏型式，即所谓的脆性破坏多，因此在设计当中计算材料的许用应力时，需要充分考虑应力集中的问题。此外，计算疲劳强度时也相同，特别需要考虑切口效应。然而由于模具钢如同结构钢，其机械特性值不明确而难以实际算出许用应力，但是对于选择模具钢材、设计及设定热处理条件时，需要尽可能利用基础性的准确数据。
制造中的损坏以淬裂为多，而且淬裂的原因也是多方面的，也许是意想不到的原因，所以，需要给予细心注意。此外，即使防止了淬裂，但是，如果在热处理后有残留拉伸应力，则会相当于该应力部分的破坏，所以，减轻残余应力也是必要的。尤其是在解决因加工方法或使用过载等引起的损坏问题时，会起到决定性作用。
⑵尺寸变化·变形
尺寸变化·变形有热处理变形和使用中变形（鼓起或弯曲）两种。由于最近在高温下表面浸透硬化处理有了发展，因此，热处理变形特别得到了大家的重视。这是因为表面硬化层薄到5～10微米，在表面处理后不能进行修正加工的缘故。
对于热加工用模具或形状复杂并且需要保持精度的塑料加工用模具，如果热处理变形大则有可能不能进行修正加工。但由于大部分模具的硬度较低，所以可采取使用预硬钢的办法加以解决。
但是，包括使用中的变形在内，尺寸变化和变形，基本上是选择模具钢材、设计设定热处理条件及考虑材料方向性（下料）问题。
⑶磨损
磨损取决于模具钢材的选择和模具钢材的硬度。
从概念上来说，由于这些是与韧性相反的性质，所以，需要准确地掌握使用条件，并且在选择模具钢材和决定热处理条件时，应考虑耐磨性和韧性的平衡。