模具弹簧的故障多与安装不当、超负荷使用、维护缺失、工况适配性差相关,且故障有明显的递进性,从初期的表面损伤逐步发展为不可逆的失效,核心可分为变形类、断裂类、磨损腐蚀类、功能异常类四大类,覆盖从外观到使用的全维度问题,同时附上各故障的核心成因和典型表现,方便现场快速判定:
一、变形类故障(最常见,多为初期可逆/半可逆故障,不及时处理会引发后续断裂)
这类故障是弹簧受力不均、超压缩导致的形状改变,也是模具弹簧失效的预警信号,主要包括:
1.永久压缩变形
核心成因:长期超额定压缩量工作、瞬间冲击负荷、安装无安全行程;
典型表现:卸载后无法恢复至原自由长度,弹簧整体“变短”,模具复位不到位、卸料板卡滞。
2.侧弯/弯曲变形
核心成因:无导向/导向间隙过大、安装面不平整、偏载受力、多弹簧布置不均;
典型表现:弹簧压缩/回弹时向一侧倾斜,与导向孔内壁剐蹭,模具开合有卡滞感,部分位置缝隙变大。
3.鼓包/胀圈变形
核心成因:钢丝截面应力分布不均、高频次压缩下的弹性疲劳、导向孔过小导致弹簧径向受挤压;
典型表现:弹簧有效圈出现局部凸起,外径变大,压缩时卡滞在导向孔内,甚至无法完全压缩。

二、断裂类故障(最严重,不可逆故障,直接导致模具停机,易损坏模具配件)
断裂是变形、疲劳、磨损的最终结果,也是模具弹簧最致命的故障,按断裂位置和形态可分为:
1.疲劳断裂(占断裂故障的90%以上)
核心成因:长期高频次往复压缩、局部应力集中、喷丸强化层脱落、微裂纹逐步扩展;
典型表现:断裂面平整且有疲劳纹(贝壳纹),多发生在弹簧两端支撑圈与有效圈的过渡处(应力集中高发区),断裂前弹簧会出现回弹无力、轻微异响。
2.脆性断裂
核心成因:高温工况下材质回火软化、低温脆化、弹簧存在原材料裂纹/加工缺陷、超负荷瞬间冲击;
典型表现:断裂面粗糙、无明显疲劳纹,多为突然断裂,断裂时可能伴随模具部件的撞击、损坏。
3.局部崩裂/钢丝起皮
核心成因:弹簧与尖锐部件剐蹭、润滑缺失导致的硬摩擦、喷丸层未处理好;
典型表现:钢丝表面出现小块崩落、起皮,逐步发展为裂纹,最终引发整体断裂。
三、磨损腐蚀类故障(渐进式故障,破坏弹簧表面防护层,加速疲劳和断裂)
这类故障多与维护不到位、工况环境差相关,属于“慢性损伤”,易被现场忽略:
1.表面磨耗/刮伤
核心成因:导向间隙过大导致弹簧与孔壁剐蹭、安装位有铁屑/毛刺、无润滑或润滑失效;
典型表现:钢丝表面有纵向/横向划痕、磨损凹槽,喷丸强化层脱落,露出基材。
2.锈蚀腐蚀
核心成因:潮湿环境、模具冷却液/脱模剂残留、腐蚀工况未用防腐弹簧、长期存放未做防锈;
典型表现:钢丝表面出现点状锈斑(麻点)、片状锈迹,严重时锈迹深入钢丝内部,导致截面减薄、强度下降。
3.润滑脂结焦/粘连
核心成因:高温工况用普通润滑脂、润滑频次过低、润滑脂混合铁屑/塑料屑等杂质;
典型表现:弹簧表面润滑脂变硬、结焦,粘连大量杂质,压缩时摩擦阻力增大,回弹不顺畅。
四、功能异常类故障(非外观可见,表现为使用效果不佳,易误判为模具设计问题)
这类故障多与选型不当、安装配合问题相关,需结合模具工作状态排查,而非单独检查弹簧:
1.回弹无力/复位滞后
核心成因:弹簧负荷等级选低、永久压缩变形、润滑失效卡滞、氮气弹簧气密性下降(气弹簧专属);
典型表现:模具开合后卸料板、顶针无法快速复位,产品出现粘模、尺寸偏差。
2.工作异响
核心成因:弹簧侧弯剐蹭导向孔、润滑缺失导致硬摩擦、弹簧与模具部件撞击、多弹簧压缩量不一致;
典型表现:模具开合时出现“吱嘎声、咔咔声、弹响声”,异响随开合频次增加而加重。
3.负荷衰减
核心成因:长期高温导致弹簧材质弹性下降、钢丝截面磨损减薄、隐性疲劳;
典型表现:弹簧标称负荷与实际出力不符,模具压料、锁紧力度不足,产品出现翘曲、变形、毛刺。
补充:模具弹簧故障的核心共性成因总结
所有故障的根源基本集中在4点,也是现场防控的关键:
1.安装不规范:无导向/导向不良、安装面不平整、偏载、多弹簧受力不均;
2.使用超负荷:超额定压缩量、冲击负荷、选配合格但实际受力超标;
3.维护缺失:未及时清理杂质、润滑不及时/用错润滑脂、未做防锈防腐;
4.工况适配差:高温/腐蚀/高频工况用普通弹簧,未做针对性选型。