模具材料分类.docx

模具钢分类 按化学成分分为：（1）碳素钢：S50C、S55C （2）合金钢：低合金钢（5%）；中合金钢（5%10%）；高合金钢（10%）。 按使用情况分为：塑胶模具钢、冷作模具钢、热作模具钢 一般塑胶模具钢以预硬态（即预调质=淬火+高温回火）供货，热作及冷作钢以退火态供货。 2、塑胶模具钢的选用 作为塑料模具的使用情况，有种种的不同条件，模具用钢大致应满足如下的要求： （1）机械加工性能优良：塑料模具型腔的几何形状非常复杂，往往有深孔、深沟槽、窄缝等加工部位。钢材必须具有易切削的性能。 （2）抛光性能优良：无论何种塑料模具， 其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要求能做到镜面光泽。而要达到镜面光泽，主要的一点是钢材必须具有不低于38HRC的硬度，最好为4046HRC，而达到55HRC为最佳。要达到镜面光泽，首先钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有气泡存在， 并且纤维组织均匀。在大量生产中的模具，为了减少磨损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件。 （3）有良好的表面腐蚀加工性：有很多模具要求成形的塑件表面为各种其他物质的花纹。如皮革纹、绸纹、布纹、精细图案等。这就要求钢材的质地细而均匀，否则表面腐蚀的效果不佳。 （4）既要耐磨损，而且又有韧性：塑料模具是长期承受热交变负荷的，而且又是长期经受摩擦的。如果仅考虑耐摩擦的一面而不考虑其受热交变负荷的一面，若使用冷冲模具用的高碳高合金钢制造时，必然出现韧性不足而引起开裂。 （5）淬火性能好，变形小：塑料模具特别是热固性塑料模具的型腔部分大都必须进行热处理。这就要求钢材具有较好的淬透性和很小的变形。一般热塑性塑料成形用模具，采用调质、预硬化等处理即可。而热固性塑料成形用模具则必须淬硬。 （6）电火花加工性好：塑料模的凹型腔时常采用放电加工，放电加工后表面的硬化层要浅，以便于抛光。抛光在塑料模的型腔加工中是最耗时间的。时间长则增加成本。目前对自动抛光的技术尚未达到实用阶段，仍然以手工抛光为主。硬化层厚则抛光工时增大。 （7）有耐腐蚀性：有些塑料，例如聚氯乙烯在成形时能产生盐酸气体，对型腔有腐蚀性。所以对于用于有腐蚀气体的塑料模，必须考虑钢材的耐腐蚀性。 （8）焊接性好：在型腔加工中，有时难免要补焊。因此模具钢必须有很好地焊接性能。 在选择塑胶模具钢材时，要依以下条件而逐次考虑之，最后作出决定。 （1）塑件的生产批量：模具是高效率的生产工具。每一付模具的使用寿命，直接关系到制件的成本。设计模具时，除了按产量考虑每模的型腔数之外，就要考虑其使用寿命。批量小，则对钢材的要求可以低些；而批量大时，必须选择优质钢材，以保证使用寿命而尽量避免重复制作模具。 （2）塑件的尺寸精度：塑件的尺寸精度，很大程度上取决于模具的制造精度，它又决定制件的合格率。对于要求高精度（SJ/T1062895的3、4级精度）以及超高精度（SJ/T5062895的1、2级精度）的塑件，应选用优质模具钢。 （3）制件的复杂程度：制件越复杂，型腔的加工就越困难，因而必须选用切削性能好的钢材。制件复杂程度高，则尺寸量大，加工部位多。因而加工的应力变形必须考虑。 （4）制件的体积大小：制件越大，型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削时，切削应力也大。因此对于大制件的模具最好选用易切削钢。制件小时，型腔体积小，所用的刀具（主要是铣刀）强度低，切削量很小。选择钢材时应选用质地均匀，合金碳化物分布细而匀称的钢材。小模具多先作预硬化处理然后加工，要考虑加工的可能性。 （5）制件的外观要求：塑件如为外观装饰件，则表面的质量好坏能很大程度上影响产品的销售。凡对塑件外观有高要求的塑件，最好选用真空熔炼或电渣熔炼钢，以达到最好的型腔抛光效果。 钢材的抛光性 生产透明塑料制品，尤其是光学仪器，对于成型模具的抛光性（即镜面加工性）要求很高。 影响镜面加工性能的因素有： （1）钢材冶金质量：不得采用易削钢。采用VAD、VAR、ESR等工艺，可提高钢的纯净度，从而提高抛光性能。 （2）组织不均匀度：即显微偏析的影响。措施是必须掌握好出钢后的浇注技术和钢锭的结晶质量；充分锻造，以保证致密度；均热化处理或ESR。 （3）硬度：高硬度有利于镜面抛光。热处理后的表面渗碳或脱碳导致表面质量恶化，影响抛光性能。 （4）抛光技术：要避免抛光过程中表面接触应力过高。否则较软的基体会被冲蚀，使碳化物游离出来，随后在钢材表面留下缺陷。 3、钢材的硬度 常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。 HB应用范围较广，供货状态常用， Cu、Al也可用 。HRC适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 在一定条件下，HB与HRC可以互换。其换算公式可大概记为：1HRC1/10HB。 HV-适用于显微分析，Cu、Al也可用。 HL-手提式硬度计，测量方便，但对样品厚度有要求。公模：738 SKD-61（加纤）母模：NAK-80（普通&镜面） S136（镜面，高温，加纤）模板：S50C（50号钢）类别 中国钢号 通用钢号 钢材特性塑胶模具钢 3Cr2Mo P20（美国） 预硬塑胶模具钢3Cr2NiMo 718（瑞典） 超预硬塑胶模具钢4Cr13 S136（瑞典） 抗腐蚀塑胶模具钢1CrNi3 NAK80（日本） 镜面塑胶模具钢3Cr17Mo M300（奥地利） 耐腐蚀塑胶模具钢硬模和软模对比软模(非硅胶模)是指用NAK80等钢材做的模具，这种材料的模芯使用时一般是预硬的,直接可进行机械加工的,加工完成后不需要进行热处理，直接可投入生产使用；硬模是指模架的模芯料在机械加工前是退火态的，等机械加工完了以后再进行热处理，一般热处理后还要进行电加工再成型。 以下对产品开模具过程中的费用,工艺上,寿命进行比较:软模费用低的原因:1:如果产品外形尺寸大,单个模具模芯部分能省1千左右的费用; 2:制作工序简单,比如淬火热处理,单个模具能省2千左右的费用; 3:如果一个产品零部件多,开模具的个数就多,软模在项目1和项 目2上的总价会低不少; 4:由于缺少淬火热处理环节,改模时周期短,费用会便宜; 综上所述,软模具有以下优缺点: 模芯便宜,加工工序少,模具制作周期短,改模容易,寿命短,修模次数略高,适合于小于3万件的产