塑胶模具钢特性分类

第3章三板模设计-22-模具钢,钢含碳量在0.02182.11的铁碳合金,钢材的定义,在普通钢材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金钢，我们的模具钢材都属于合金钢,改变钢材性能的办法,主要有三方面1.合金成分2.冶炼工艺3.热处理,增加淬火组织的硬度形成碳化物，提高耐磨性降低韧性降低可焊性例如：P20,D2,碳：C,Cr能提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改善耐磨性Cr能提高钢的淬透性当Cr含量超过12%,具耐腐蚀作用，并提供良好抛光性例如：S136,2316,铬：Cr,Mo是强碳化物形成元素，提高耐磨性Mo0.5能抑止其他合金元素引致之回火脆性提供红硬性，热强度提高淬透性，回火稳定性例如：DH31-S,236（W特点与Mo相似）,钼：Mo,可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性细化钢的晶粒，降低过热敏感性提高钢之强度、韧性及回火稳定性例如：8407，V10,钒：V,Ni能提高钢的淬透性Ni能细化晶粒例如：738vs2311,镍：Ni,硫（S）,S:常以MnS形式存在钢中，割裂基体的连续性恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛光性、放电加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。例如：NAK80NAK5523112312,塑胶模具钢的类别和选择,P20：普通塑胶零件(738718838)P21：要求尺寸稳定的塑胶零件(NAK80)420：镜面或防酸性的模具或是做硬模(S136S-STAR(A)2083)H13：长期生产的硬模(23448407)01/D2：极少数要求耐磨性非常之高的时候用到，但脆性很大,塑胶模具的发展方向,硬度,软模,半硬模,硬模,345HB36HRC,380HB42HRC,310HB32HRC,480HB50HRC,如何选择模具钢材,塑胶模具钢的选择,钢材特性,塑胶材料,生产的速度,模具的表面的要求,生产的数量,模具的尺寸,1.一般模架用钢材,碳素结构钢S50C（轧板）退火态供货（约HB170-220）S55C（锻件）退火态供货（约HB170-220）钢材特性良好机械加工及切削特性热处理若客要求，建议调质至HRC2832.,2.合金模具钢之分类,塑胶模具钢热作钢冷作钢其他特殊钢,塑胶模具钢特性硬度：抵抗变形之能力;韧性：抵抗因应力集中而导致脆性破坏之能力;抛光度：材料表面通过抛光所能达到的光洁程度;加工性：机械切削加工性能;耐磨性：在压力、冲击载荷及摩擦等工作条件下抵抗磨损之能力;抗腐蚀性：在氧化性介质中不易被氧化之能力;,塑胶模具钢特性分类-P20系列,适用于一般塑胶模，其厚度一般160MM，若厚度过高，则难以保证材料芯部与表面硬度之一致性。因此，根据不同的性能要求，推出P20改良系列，如:2312:（P20+S）加硫使其极易切削，适宜大批量快速加工；738/H:（P20+Ni)加镍提高淬透性，硬度分布均匀；PX88：均匀的组织及硬度，良好的焊接、蚀纹和抛光性能；2711:P20特级版，适用于高硬度、高韧性及高磨光度模具；P20HH：化学成分特别配置，采用VAD熔炼技术、良好的锻压工艺及压缩比，综合机械性能更优越；P20LQ：（VAR+VAD）双真空精炼，为光学级镜面钢；718S/H：经真空除气，钢材纯洁均匀、抛光性良好;,塑胶模具钢特性分类-P21系列,要求尺寸稳定之塑胶零件，如日本大同之NAK55、NAK80。NAK55：P21+S（VAR）易切削加工、镜面抛光一般NAK80：P21改良（VAR）改善放电加工性、镜面抛光优异NAK55和NAK80为时效硬化钢，不宜氮化。,德国2083/2316日本JISSUS420J2防酸性之模具（PVC，PMMA等腐蚀性物质）出厂有退火状态（加工后淬硬）及预硬状态龙记代理之品牌：法国奥伯杜瓦（A最常见为H11及H13，龙记代理品种有：LKM2344/LKM2344SUPER（A當回火溫度=400C,硬度=50HRC,氮化,增加表面硬度，從而改善模具耐磨性，提高壽命可改善耐腐蝕性(適用於低、中合金工具鋼)將模具或零件加熱至500-570C並注入氨氣，氨氣在此溫度下分解成氮離子滲入鋼材表面，影成堅硬的氮化物氮化層深度：0.08mm-0.2mm氮化層硬度：700-1000HV,為什麼模具熱處理後會變形？,外應力機械加工在高溫下，應力釋放+強度下降=變型內應力熱應力加熱速度快或不均，形成模具不同地方不同膨脹=變型組織轉變應力組織之體積不同，轉變時產生差異。鐵素體(2.86A)-奧氏體(3.57A)-馬氏體(2.98A)，體積增加=變型,4.钢材之其他相关知识,钢材之标准钢材之硬度,钢材之标准,美国AISI/SAE/ASTM德国DIN日本JIS中国GB法国AFNOR,美国标准（AISI）,P1-P19LowCarbonSteelP20-39LowCarbon,HighAlloysteelH11-H19ChromiumbaseOxOilHardeningSteelDxHighCarbonChromiumSteel2XX,3XX,4XX,6XXStainlessSteel,德国标准（DIN）,1.2738Lowcarbon,highalloy1.2311Lowcarbon,highalloy1.2312Lowcarbon,highalloy,freemachine1.2083Stainlesssteel1.2316Highperformancestainlesssteel1.2344Chromiumbase1.2510Lowalloysteel1.2379Highcarbon,highchromiumsteel,日本标准（JIS）,SxxCPlaincarbonsteelSUSxxStainlesssteelSKxCarbontoolsteelSKSxLowalloysteelSKDxMediumhighalloysteelSUJxBearingsteelSUMFreecuttingsteel,钢材之硬度,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。,铝合金之特性,重量轻抗腐蚀性/防锈良好的机加工性能高热传导性良好阳极氧化及电镀性能,铝合金之应用,1.吸塑模、吹气模、鞋模及发泡塑胶模2.电子业用夹具及工具3.机械零件4.超声波塑胶焊接机5.丝印、移印机械及夹具6.机械手、油压及气动元件7.自动化机械零件及机板8.表类成形零件,铜及铜合金,铜：日本三宝EDM电蚀纯红铜铜合金：美国合金铍铜MM-30预硬至HRC2632MM-40预硬至HRC3642日立合金铜HIT-75预硬至约HB180230,1.模架材质:上固定板S50C母模仁2344/S136/NAK80脱料板S50C公模仁2083/8407/NAK80母模板S50C滑块入子SKD61/S136/NAK80公模板S50C滑块座NAK80/718上顶针板S50C滑块压板SKD61下顶针板S50C耐磨块SKD61模脚S50C斜导柱SKD61斜导柱压板NAK80/718下固定板S50