工业铝型材生产加工厂家

模具是铝型材挤压成型的关键工具，在型材挤压过程中模具需要承受高温、高压、高摩擦，在长期使用过程中就会造成模具磨损、塑性变形、疲劳破坏，严重情况下有可能导致模具断裂，以上现象就是导致工模具失效的几种形式和损坏的原因；

1.磨损

磨损是导致工模具失效的主要形式，会造成铝型材尺寸超差，表面质量下降；引发工模具磨损的主要因素包括高温、高粘结性和高流动速度，分为跑合、稳定磨损和急剧磨损三个阶段；

铝型材挤压过程中经常出现的磨损方式为热疲劳磨损和机械磨损，此外还伴随着腐蚀磨损和磨料磨损等；

根据受力状态和相对运动情况，挤压模具的磨损可分为压应力磨损和切应力磨损；压应力磨损发生在模具与型材坯料相互接触又基本不出现滑动摩擦的情况下；切应力磨损属于滑动磨损，也称之为擦伤，是型材挤压模具中最常见的一种磨损形式；滑动磨损在不同压力作用下能将模具表面一定厚度的材料抓伤、转移，磨损产物成为进一步磨损的磨料；滑动磨损使模具不断出现新的表面，促进了表面的腐蚀，加速模具的损耗；有时滑动磨损还在模具表面的不同部位利用模具材料和模具表面状态的不均匀性有选择地磨损；

此外，铝型材磨具表面承受反复加热、冷却的温差变化，在表面产生拉、压的交变热应力，同时显微组织也发生不同程度的转变，在这种联合作用下，材料发生磨损和表面塑性变形，并进而产生热疲劳磨损；热疲劳磨损的破坏过程包括摩擦表面的擦伤、粘着、塑性变形、扩散磨损和热疲劳裂纹；

2. 塑性变形

由于热模具与高温、高压、高摩擦的金属接触，模具表面温度升高产生软化现象，在相当高的冲击载荷状态下，会发生大量塑性变形；在磨损不大，也未出现裂纹的情况下，因不能保证铝型材的尺寸精度而失效；

3. 疲劳破坏

热疲劳裂纹是模具失效的最常见的形式之一；热疲劳理论认为，当加热后的铝棒与模具表面接触时，铝棒表面温度升高速度远高于内部温度，表面因膨胀而产生压应力；同时模具表面因湿度升高而使屈服强度下降；当压应力的增高超过相应温度下表面金属的屈服强度时，表面出现塑性的压缩应变；当型材离开模具表面温度下降，但型材内部仍保持较高的温度时，就会形成拉伸应变；同样，当拉伸应力的增加超过型材表面的屈服强度时，则会出现塑性的拉伸应变；当模具局部应变超过弹性极限并进入塑性应变区域时，微小塑性应变的逐渐积累可能形成疲劳裂纹；因此，为防止或减少模具的疲劳破坏，应选择合适的材料和采用适宜的热处理制度，同时应注意改善模具的使用环境；

4. 裂纹

铝型材模具常见断裂形式包括平面模和分流组合模的下模沿型孔尖角处裂开、模芯横断、纵裂、分流桥弯断等；模具的断裂又分为脆性断裂、韧性断裂和疲劳断裂；脆性断裂的断口光滑，无明显的宏观塑性变形；产生的原因主要由于材料本身较脆或内部有缺陷所引起；韧性断裂断口无光泽，呈灰暗色纤维状，断裂前会发生塑性变形；产生韧性断裂的主要原因包括材料过软或工作温度过高，闷车时间过长，或承受的负荷过大等；疲劳裂纹主要表现在铝型材模具表面出现龟裂，然后聚集扩散形成断裂，而引发疲劳断裂的主要原因是由于反复拉压应力和不断变化的热应力所引起；