注塑模具材料1

1、注塑模具材料（模具设计与制造课程期末报告） 学院： 机械工程学院 班级： 11级机制班 小组成员： 2014年11月5日注塑模具材料摘要： 注塑成型是目前塑料加工中最普遍采用的一种重要的成型方法，它是根据金属压铸原理从19世纪末20世纪初发展起来的，除极少数塑料外,几乎所有的热塑性塑料和部分热固性塑料都可采用此法成型。目前，注塑成型技术是塑料加工中最常用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件。注塑模具是塑料在注塑成型中的关键工艺装备，模具材料的发展影响着模具工业的发展。本文将从注塑模具的发展历史、注塑模具材料的分类、注塑模具材料的特点、注塑原料特点与注塑模具材料选择、现有模具品牌

2、与选择、模具材料的发展与进口材料的差距等六个方面进行阐述，并提出一些有关于我国注塑模具发展的一些建议。关键词: 注塑模具材料 标准 分类 品牌选择1.注塑模具的历史 葡萄牙模具工业发展历史1943年，位于葡马立尼亚.格兰特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具厂股东阿尼巴尔（AníbalH.Abrantes）萌发了生产注塑模具的构想。由于未能获得其他股东的支持，阿尼巴尔不得不出售自己拥有的公司股份以筹集资金，并开始专注于注塑模具的研发和制造。2年后，他成功地制造了第一只注塑模具。此后，在马立尼亚.格兰特市和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市(oliveiradeAzemé

3、;is)（葡萄牙另一传统玻璃工业区）逐步出现其它注塑模具企业。随着国外先进技术的引进，葡模具工艺水平不断提高，并于1955年首次实现模具出口，产品销往英国。至1980年，葡模具产品已远销50多个国家，当时仅马立尼亚.格兰特市市就有54家模具企业，从业人数达2000人。（二）、葡萄牙模具企业发展现状目前葡模具业共有企业300家，以中小企业为主，大部分集中在马立尼亚.格兰特和奥利维拉.德.阿泽麦伊斯两市，总从业人口7500人。其中马立尼亚.格兰特市有模具企业190家（占全国模具企业的63%），从业人员5000人，奥利维拉.德.阿泽麦伊斯市有模具企业86家（占全国模具企业的29%），从业人数1600

4、人。经过半个多世纪的发展，葡萄牙模具企业总结和积累了大量技术经验。葡模具界普遍认为，模具工业整体水平的提高主要依赖于技术发展、合理生产和质量控制计划、不断更新设备和加强专业技术投资等因素。目前，葡模具企业本着工艺竞争和整体质量至上的经营理念，率先大量使用高精度数控设备，并在模具设计过程中普遍使用CAD/CAM/CAE系统。葡模具企业利润直接再投资平均比例高达18%，在包括美国、英国、韩国、日本和法国在内的国际模具工业及专用工具协会（ISTMA）成员国中居于首位。凭借先进的信息技术支持，葡模具界内部已实现了模具项目设计及生产数据快速交换，并进一步加强了客户同生产企业间的交流与沟通。随着技术的发展

5、与日臻完善，葡模具企业专业化程度不断提高，不少企业已逐步向模胚、抛光、大型模具或高精度模具等特定专业领域发展。2.注塑模具材料分类与特点 近年来, 我国在新型注塑模具材料研制、提高材料冶金质量、优化热处理工艺、提高模具命等方面做了大量的工作, 为用户提供了大量质优价廉的注塑模具材料, 获得了明显的技术经济效益。目前, 注塑模具材料仍以模具钢为主, 但根据成型工艺的不同, 也可采用非铁合金、钢结硬质合金、低熔点合金等材料。2.1模具钢 注塑模具钢可分为渗碳型注塑模具钢、预硬型注塑模具钢、时效硬化型注塑模具钢、耐腐蚀型注塑模具钢、非调质注塑模具钢等五种。目前用得最多的是渗碳型注塑模具钢、预硬型注塑

6、模具钢和时效硬化型注塑模具钢。2.1.1渗碳型注塑模具钢 渗碳型注塑模具钢的含碳量一般在 0.10%0.25%的范围内。退火后硬度低、塑性好, 冷加工硬化效应不明显。可用冷挤压的方法加工模具型腔, 也称冷挤压钢。成形后经渗碳、淬火、回火可获得较高的表面硬度。常用的钢号有 DT1、20、20Cr、10Cr5、10Cr2NiMo、12CrNi2、12CrNi3A、12Cr2Ni4、18CrNiW、20Cr2Ni4、20CrNiM。2.1.2预硬型注塑模具钢 预硬型注塑模具钢是调制处理到一定硬度供货的钢材, 有较好的切削加工性能, 可直接进行型腔加工。常用的预硬型注塑模具钢有 3Cr2Mo 、3Cr

7、2NiMo、40CrMnVBSCa 、SM1钢等。2.1.3时效硬化型注塑模具钢 时效硬化型注塑模具钢适用于制造预硬化钢的硬度满足不了要求, 又不允许有较大热处理变形的模具。时效硬化钢有低镍时效钢和马氏体时效钢两类。我国现有的低镍时效硬化钢有 25CrNi3MoAl 钢、SM2 钢、PMS 钢 和 06 钢等。马氏体时效钢是以镍为主要合金成份的微碳高合金钢, 这种钢的奥氏体很稳定, 经固溶处理后即可获得微碳 Fe- Ni 板条马氏体, 硬度为 30HRC 左右。2.1.4耐腐蚀型注塑模具钢 有些注塑制品如聚氯乙烯、氟化注塑、阻燃注塑等压制过程中对模具具有腐蚀作用,一般采用马氏体不锈钢和沉淀硬化

8、型不 锈 钢 。典 型 代 表 有 国 际 标 准I S O 中 的110cm17,瑞典的ASSAB公司的4Cr13等。2.1.5非调质注塑模具钢 非调质注塑模具钢在锻、轧后即可达到预硬, 不需再进行调质处理, 有利于节约能源、降低成本、缩短生产周期。国内对非调质注塑模具钢的开发较晚, 25CrMnVTiSCaRE 、2Cr2MnMoVS和 2Mn12CrVCaS 是近年开发的新钢种, 锻、轧空冷后得到下贝氏体, 直径 100mm 的 FT 钢硬度可达到 3035HRC。2.2非铁合金2.2.1铜合金 用作注塑模具材料的铜合金主要是铍青铜, 如 ZCuBe2、ZCuBe2.4 等。一般采用铸造

9、方法制模, 不仅成本低, 周期短, 而且还可制出形状复杂的模具。2.2.2铝合金 铝合金的密度小, 熔点低, 切削加工性能和导热性能都优于钢, 其中铸造铝硅合金还具有优良的铸造性能。常用的铸造铝合金有 ZL101、ZL201、ZL302 等。2.2.3锌合金 用于制造注塑模具的锌合金大多为 Zn- 4Al- 3Cu 共晶型合金, 用铸造方法可以加工出光洁而复杂的模具型腔, 并可降低制模费用、缩短制模周期。2.3钢结硬质合金 钢结硬质合金是以钢为粘结相, 以碳化钛、碳化钨等碳化物为硬质相, 用粉末冶金方法产的复合材料, 其微观组织是细小的硬质相, 弥散均匀地分布于钢的基体中。我国生产的模用钢结硬

10、 质 合 金 的 典 型 牌 号 有 GT35、R5、T1、D1、TLMW50、GW50、GJW50 等。2.4.低熔点合金 利用低熔点合金浇铸吹塑模具的型腔, 不仅可以缩短模具的制造周期, 节约大量钢材, 而且还节省劳力。低熔点合金的种类很多, 目前使用较简单的一种是 WBi=58%、WSn=42%的铋锡合金。 塑料模具材料对模具的寿命、加工周期、生产成本以及塑件的质量具有显著影响,塑料模具选材受模具结构、塑料种类、性质与制品形状及质量要求的制约。要结合模具结构、工作环境和制件特点进行选材。另外,还要考虑经济性的影响。标准化已经成为工业发展的一个趋势,塑料模具材料的标准化也应日益完善,为模具

11、制造业快速发展奠定基础。3.注塑原料的特点与模具材料关系1）PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物,应用于计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件仪表板、内部装修以及车轮盖。PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。收缩率在0.5%左右。2)PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物，典型应用于齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。PC/PBT具有P

12、C和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。收缩率在0.5%左右。3)PE-HD高密度聚乙烯 典型应用于电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。4)PE-LD低密度聚乙烯 典型应用于碗，箱柜，管道联接器。PE-LD对气体和水蒸汽具有渗透性。PE-LD的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同PE-HD类似，PE-LD容易发生环境应力开裂现象。

13、5)PA6聚酰胺6或尼龙6 典型应用于由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件，有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽，抗冲击性和抗溶解性较好,但吸湿性也较强。6)PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 典型应用于家用器具（食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等），电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等），汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。7)P

14、C聚碳酸酯 典型应用于电气和商业设备（计算机元件、连接器等），器具（食品加工机、电冰箱抽屉等），交通运输行业（车辆的前后灯、仪表板等）。PC是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%0.2%。PC有很好的机械特性，但流动特性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时，要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性，那么就使用低流动率的PC材料；反之，可以使用高流动率的PC材料，这样可以优化注塑过程。8)PET聚对苯二甲酸乙二醇酯 典型应用于汽车工

15、业（结构器件如反光镜盒，电气部件如车头灯反光镜等），电器元件（马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件）。 PET的玻璃化转化温度在165C左右，材料结晶温度范围是120220C。PET在高温下有很强的吸湿性。对于玻璃纤维增强型的PET材料来说，在高温下还非常容易发生弯曲形变。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。9)POM聚甲醛 典型应用于 POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（阀门、泵壳体），草坪设备等。POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既

16、有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料，都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率，可高达到2%3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。10)PP聚丙烯 典型应用于汽车工业（挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的P

17、P材料是加入14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。4.现有模具品牌与模具材料选择 模具材料的选择原则如下：按加工方式选材、按服役条件选材、按制品的质量要求选材、按模具零部件分类选材。4.1.按加工方式选材 塑料模标准件量大面广,多采用低碳钢或低碳低合金钢冷挤压成形。若要求模具标准件表面具有一定的耐磨性,在冷挤压成形后可进行渗碳与淬、回火处理;对于铸造方法成型的塑料模,可选用铝合金、锌合金、青铜和铸铁材料,这些材料具有良好的铸造性能。特别是硅铝合金和锌基合金,这两种材料熔点低,流动性好

18、;对于用超塑性方法成形的注塑模具,应尽量选择共晶合金或共析合金,以获得良好的塑性,对于能获得极细晶粒的合金,通过晶粒细化处理后也具有良好的超塑性;对于用切削加工或电加工成型的注塑模具,要求材料有良好切削性,可降低加工费用,缩短制造周期,对于电加工成型,还要求材料具有良好的导电性。4.2.按服役条件选材 成型ABS、聚氯乙稀等塑件时,在成型温度下塑料产生腐蚀性的气体,因此要求与制件直接接触的部件应具有优良的耐腐蚀性,如马氏体不锈钢、时效硬化不锈钢和18Ni马氏体时效钢等,也可以用普通材料加工后进行镀铬处理。在成型添加有玻璃纤维或石英粉等硬质材料的塑件时,高硬度的添加物使塑料的流动性下降,导致模具

19、磨损严重,故成型这类塑料的模具材料多选用能淬成高硬度的模具钢,如TIOA、Cr12MoV等。若选用碳含量不高的钢,则应进行渗碳淬火处理。4.3.按制品的质量要求选材 成型透明塑件时,要求模具材料有较高的镜面加工性和能淬成高硬度,材料中的非金属夹杂和气孔要求极少,且显微组织均匀,可选用能淬成高硬度的超纯净钢。许多塑料制品都要求其表面有装饰花纹,还要求模具材料具有良好的花纹图案蚀刻性在JJt塑塑料磁体时,为r在某一方向得到优异的磁性能,需要选用奥氏体无磁模具钢制造模具:当塑件尺寸精度要求很高时一,应选用热膨胀系数小,在热处理过程中不易变形的模具材料,如18Ni马氏体时效钢,其不足之处是价格昂贵一若

20、选用CllZMOV钢,在淬火后进行深冷处理也可达到同样的目的。4.4.模具零部件分类选材成型零部件材料选用1）成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。2）成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分慎重，一般要在合同规定及客户要求的基础上，根据制品和模具的要求及特点选用。3）成型零部件材料的选用原则是：根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使用要求、生产批量大小等，兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能，同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法，以选用不同类型

21、的钢材。4）对于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）、S136（420类）、H13类钢等，其中718、NAK80为预硬状态，不需再进行热处理；S136及H13类钢均为退火状态，硬度一般为HB160-200，粗加工后需进行真空淬火及回火处理，S136的硬度一般为HRC40-50，H13类钢的硬度一般为HRC45-55（可根据具体牌号确定）。5）对于制品外观质量要求高，长寿命、大批量生产的模具，其成型零部件材料选择如下：a) 型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21

22、类）等，均为预硬状态，不需再进行热处理。b) 型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材，如618、738、2738、638、318等，均为预硬状态；对生产批量不大的模具，也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。6）对于制品外观质量要求一般的模具，其成型零部件材料选择如下：a) 小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。b) 大中型模具，所成型塑料对钢材无特殊要求，型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材；型芯可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等，也可选用国产塑料模具钢。c) 对于蚀皮纹的型腔，当蚀梨地纹时应争取避

23、免选用P20+Ni类的2738（738）牌号。7）对无外观质量要求的内部结构件，成型材料对钢材亦无特殊要求的模具，其成型零部件材料选择如下：a) 对于大中型模具，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用进口优质碳素钢S55C、S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用进口或国产优质碳素钢。b) 对于小型模具，若产量较高，结构较复杂，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用国产塑料模具钢。c) 对于结构较简单，产量不高的小型模具，型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或优质碳素钢。8）对于成型含氟、氯等有腐蚀

24、性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具，若制品要求较高，可选用进口的耐蚀钢，要求一般的可选用国产的耐蚀钢。9）对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具，例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具，需选用具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。10）成型镶件一般与所镶入的零件选用相同材料。对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分，镶件材料应选用铍青铜或合金铝。11）对于模具中参与成型的活动部件材料选择原则如下：a) 透明件应选用抛光性好的高档进口钢材，如718、NAK80等。b) 非透明件，一般应选用硬度和强度较高的中档进口钢材，如618、738、2738、638、318等，

25、表面进行氮化处理，氮化层深度为0.15-0.2mm，硬度为HV700-900。c) 若模具要求较低，也可选用低档进口钢材或国产钢材，氮化处理硬度一般为HV600-800。非成型零部件材料选用1）模架材料参照模架标准，模板一般选用进口S50C或国产SM45，要求HB160-200，硬度均匀，且内应力小，不易变形。导柱材料采用GCr15或SUJ2，硬度为HRC56-62。导套、推板导柱、推板导套及复位杆材料可采用GCr15或SUJ2，硬度为HRC56-62；也可采用T8A、T10A，硬度为HRC52-56。2）模具中的一般结构用件，如顶出定位圈、立柱、顶出限位块、限位拉杆、锁模块等，对硬度和耐磨性

26、无特别要求，可选用国产SM45钢，正火状态，硬度HB160-200，不需再进行热处理。3）模具中的浇口套、楔紧块、耐磨块、滑块压板等对硬度、强度、耐磨性要求较高的零件，应选用碳素工具钢或优质碳素工具钢，如T8A、T10A等。此类钢使用时均需进行淬火处理，以提高其硬度和耐磨性，具体硬度值参照附表1。5.注塑模具材料的发展与国内外的差距 材料科学是21世纪的支柱科学之一，制约着国家的国民经济与科学技术的发展。注塑模具的材料也影响着模具工业的发展。 国内大多数冶金厂设备、工艺较落后，大多采用电炉冶炼，钢的纯度差，表面脱碳层深、碳化物级别高、疏松超标。钢材的冶金质量低，成材率低，一般质量的模具钢多，高

27、质量的模具钢材少。而国外模具钢生产 80以上采用真空精炼和电渣重熔生产，钢材纯度、等向性高。而国内通过电渣重熔生产的模具钢所占的份额很少，大约 1/10。国外发达国家的模具钢成材率在8590，而国内成材率仅为70。与国外相比存在很大差距。我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo。国外常用的塑料模具钢已形成较完整的系列，如美国塑料模具钢有7个钢号，形成完整的P系列：日本日立金属公司有15个钢号：日本大同特殊钢13个钢号。我国塑料模用钢的随意性较大，80是用碳钢和40Cr钢。对于复杂、精密模具，为避免热处理变形，一般在退火态、正火态或调质态加工使用，因此寿命仅为国外同类

28、模具的1101/2。国内汽车塑料模具企业大多愿意选用德国、日本、瑞典三大系列的模具钢 ，高光模具材料用 NK80、2738、P20；关键模具材料用进口的2738、NAK80、S136等。但是，在国内购买欧洲模具钢材，价格上扬 3040，严重影响了国内模具的竞争力。 国际上，汽车模具已进入专业化、标准化阶段汽车模具基本是由专业的模具制造商提供，模具商品化率在70以上，还有许多专门生产模具标准件的企业，汽车模具标准件多达几百种。国外模具的标准化率可达 85(如德国、日本)，中小模具的局部结构标准化程度高(如日本的手机模具)。德国的保险杠模具模架是标准的，热流道是标准的，和国内相比，周期快，成本降低

29、30。国内模具企业大型模具的标准化程度约为 2530。模具的标准化程度已成为制约国内模具制造周期的瓶颈之一也影响了国内模具的竞争力 。 目前，注塑模具材料的发展主要分为 2 个方向，一是发展注塑模具材料本身，国内外的研究机构已经开发研制出了多种新型模具材料，并对原有模具钢的热处理工艺进行了改进与优化。另一个方向是将表面工程技术应用于模具加工与制造领域，在很大程度上能弥补模具材料的不足，特别是稀土表面工程技术和纳米表面工程技术的的研究发展，为注塑模具材料的发展带来了新的天地。近年来我国模具钢材料发展较快，已初步形成了我国的模具钢系列，其中一些模具材料的性能优越，达到国际先进水平。国产模具用钢适应

30、模具行业的发展需求，开展模具钢强韧化机理及模具失效机理的研究工作，指导材料研究，并相应地开展测试手段和测试技术的开发工作。因此，采用先进的工艺装备、建立先进的生产线、开发先进的冶金方法是我们当前的首要任务。只有这样我们才能不断提高产品质量，才能研制出高性能、长寿命、高性价比和高效的新型模具材料。6.结语目前,我国的塑料消费费量已居世界首位,但人均消费量仅为工业发达国家的1/7,工业中等发达国家的1/4,预计要达到工业中等发达国家的水平还需20年。这无疑为我国塑料工艺和注塑模具产业提供了非常大的发展空间。模具工业被誉为“永不落后的产业”，而注塑模具的材料是制约模具工业发展的瓶颈。虽然我国已经建立

31、的比较完善的工业体系，拥有一系列从事模具生产与研究的企业与机构，在极短的时间内模具制造水平有了极大地进步，但不可否认，我国在模具制造与模具材料方面的科技实力远落后于西方发达国家。落后的原因是多方面的，一方面是技术水平低，另一方面是管理体制不健全。就此，本文提出如下几点建议。1)根据我国国情研制高性能、长寿命、高性价比和高效的新型注塑模具材料,同时对国外优良钢种国产化,以提高技术效果和经济效益。另外,我国的Mn、V、Ti、B、Re、Nb等合金资源丰富,微合金如何在注塑模具钢中的开发和应用有待进一步深入研究。2)加强新型模具材料的推广和应用。国内研制的一些新型注塑模具材料的性能和寿命已达到或接近国

32、外先进水平,要加强研制单位与市场的联系和协调发展,开拓新材料的应用市场。3)加强先进模具加工工艺和热处理技术的推广与应用。我国某些特殊钢厂已采用炉外精炼、真空冶炼、快锻机和精锻机等生产模具钢,模具钢的质量有大幅度提高但所占比重很少,还需进一步推广。同时,模具钢的电渣重熔技术、可控气氛热处理与真空热处理技术还应进一步得到发展。4)规范国内的模具材料市场。快节奏、现代化生产,要求模具制造周期很短,一般在30天左右,要求模具钢的交货期仅有5天左右的期限。因此要保证厂家在短期内保质保量地向市场供货,就必须进一步规范国内的模具材料供应市场、完善材料市场供应机制,使市场与厂家的高效生产能力协调发展。5）应

33、当加速模具钢生产的规格化、精品化和商品化，进一步提高模具钢的生产质量，争取多创立品牌，开发出完善的钢种系列。其中注塑模具钢是模具钢的一个新领域，应当进一步完善后续的生产工序装备和相应的技术软件，制定比国标更高的“内控标准”，促进模具钢的质量。参考文献1 朱福顺,郭胜利,路丽英.模具材料及其发展概况J.辽宁省交通高等专科学校学报, 2006年03月, 8(1).2 宋满仓.注塑模具设计与制造标准化体系的研究D.大连理工大学, 2005.3 赵蓓蓓.初探塑料模具材料现状及发展方向J.科技资讯, 2006年(34).4 李保健,钟利萍.国内模具材料发展及其应用J.新技术新工艺, 2012年(4).5

34、 陈 东,褚作明,金 康,戎文娟.国内模具选材用材现状与发展J.金属热原理, 2009年11月, 34(11).6 王 晶.模具材料的分类及其应用J.科技资讯, 2010年(23).7 罗小梅,陈江进.浅谈模具材料的合理选择J.长江大学学报(自然科学版), 2011年01月, 8(1).8 王永刚，卢志伟，张培训.塑料模具材料的选用及发展概况J.广西轻工业, 2009年10月(10).9 陈 勇, 韦玉屏.塑料模具材料的种类及应用J.装备制造技术, 2007年(9).10 郭俊卿,陈渍霞.塑料模具材料选用原则及应用J.塑料工业, 2007年06月, 35(0).11 中国模协技术委员会 孙锡红

35、(执笔).我国塑料模具发展现状及发展建议J.电加工与模具, 2010年.12 周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势J.塑 料, 2000年, 29(6).13 侯玉洲，王 乾，罗广思.新型塑料模具材料的发展及研究J.轻工机械, 2012年10月, 30(5).14 高茂涛.注塑模具发展综述J.轻工机械, 2014年2月(2).附表1 常用进口模具钢材一览表厂家、牌号类别档次供货商厂家、牌号类别档次供货商瑞典ASSAB6181中明利日本DAIDONAK553中明利、龙记7182高明利、龙记NAK803高明利、龙记S136/S136H4高明利、龙记PDS-51明利84075高明利、龙记PX41840

36、25明利PX51中优质德国特殊钢材GS-3121+S低德胜PX881龙记GS-3181低德胜PXZ0低GS-7382中德胜、龙记S-STAR4GS-7112高德胜G-STAR4P20M1低德胜PAK904龙记GS-3164德胜DH2F5GS-083/083H4德胜德国德威GSW-23111GS-344EFS5德胜PM-3111昌兴隆GS-6381中龙记GSW-27382GS-23111中龙记PM-7382昌兴隆GS-23121+S低龙记GSW-23164GS-23164龙记PM-3164昌兴隆GS-2083/2083H4龙记GSW-23445GS-23445龙记德国多来特23221利昌德国ED

37、EL23111中明利23281利昌3181低明利23782利昌2316/2316H4明利27382利昌23445明利2083、2083ESR4利昌法国USINORCLC 273822316、2316ESR4利昌CLC 2316H423445利昌法国CLISP3001奥地利百禄M2021昌兴隆、利昌7382中明利M2382昌兴隆、利昌韩国重工业(株)HP-1A0低M3004昌兴隆、利昌HP-4A1低M310/310H4昌兴隆、利昌HP-4MA1中W3025HAM-103高加拿大SORELCSM-21明利HEMS-1A4STD-615日本三菱MUP1中龙记HDS-15S45C、S50C、S55C0

38、低昌兴隆、明利注：类别对应为1-P20类，2-P20+Ni类，3-P21类，4-420类耐蚀钢，5-H13类，0-碳素钢。附表2 塑料模具成型零件常用国外材料及性能（一）材料类别(美国AISI)生产厂家及材料牌号出厂状态及参考硬度说 明P20类预硬塑料模具钢参考成分(%)：对应我国钢号：3Cr2Mo瑞典ASSAB*618预硬HB280-320具有良好的抛光和切削加工性能，广泛应用于热塑性塑料的注射模（一般用于中小型模具，可焊性一般）日本DAIDOPDS-5预硬HB280-310具有良好的抛光和切削性能，用于长期生产塑料模具PX88预硬HB290-330具有良好抛光性能，焊接性能大幅度改善，用于

39、长期生产通用塑料模具PX4*PX5预硬HRC30-33用于大型镜面模具，如汽车尾灯、前挡板以及摄象机、家用电器壳体等。PX5焊接性能、蚀纹性能较好，但易出加工砂眼，氮化性能一般（高光时）日本三菱MUP预硬HB270-320硬度均匀，耐磨性好，加工性能良好，适合电加工优质德国特殊钢德国EDEL318预硬HRC29-34用于大型塑料模具*2311预硬HB290-330HRC30-35用于大型优质长期生产塑料模具，适合制造电视机壳、冰柜、洗衣机、水桶等模具香港龙记(LKM)GS-638预硬HB270-300加工性能良好，适用于高要求大型模架及型芯零件GS-2311预硬HB280-325用于长期生产优

40、质塑料模具，GS-2312预硬HB280-325P20+S型，极易切削，适宜大批量快速加工，适用于一般要求塑料模具及型芯零件东莞德胜GS-318预硬HRC28-33预硬优质塑料模具钢P20M预硬HRC30-35经济型预硬塑料模具钢，适用于塑料试验模具及一般玩具模具，可氮化提高耐磨性德国德威GSW-2311预硬HRC31-34电蚀加工性能好，用于大中型镜面塑料模具PM-311预硬HRC31-34电蚀加工性能好，用于一般要求的大小塑料模具德国多来特2322预硬HRC32-35适合一般要求的大小模具2328预硬HRC32-35适合一般要求模具、高要求大型模架及型芯零件奥地利百禄M202预硬HRC30

41、-34属P20类，但碳、锰含量偏高。可进行电蚀加工，用于家电和汽车用塑料模具法国CLISP300预硬HB290-320具有良好的加工工艺性，抛光性和皮纹加工性，用于大而厚的塑料模具，加拿大SORELCSM-2预硬HB290-330具有良好抛光性，可进行电蚀加工，用于大型长期生产塑料模具韩国重工(株)HP-4A预硬HRC25-32硬度均匀，加工性能良好，用于电视机后壳等模具HP-4MA预硬HRC27-34硬度均匀，耐磨性好，用于电视机前壳、电话机、吸尘器、饮水机等模具P20+Ni类镜面塑料模具钢参考成分(%)：在P20的基础上加入1%左右的Ni对应我国钢号：3Cr2NiMo或3Cr2NiMnMo

42、瑞典ASSAB718预硬HB290-330具有高淬透性，良好的抛光性能、电蚀加工性能和皮纹加工性能，适用于大型镜面塑料模具加硬HB330-370法国CLI738预硬HB290-330用于大而厚的塑料模具，具有良好的硬度均匀性法国USINORCLC2738预硬HB290-330淬透性高，硬度均匀，具有良好的抛光、电蚀加工和皮纹加工性能，适于渗氮，用于大中型镜面塑料模具龙记德胜*GS-738预硬HRC32-35硬度均匀，切削性能和抛光性能较好，变形较小，用于大中型高韧性高抛光度模具，但可焊性一般，蚀纹易出现“梨地纹”GS-711预硬HRC35-38高强度、高韧性、高光整度塑料模具钢，具有良好的精光

43、性能，适用于大中型及复杂塑料模具德国德威GSW-2738预硬HRC31-34硬度均匀，抛光性好，适用于大中型镜面塑料模具PM-738预硬HRC31-34硬度均匀，抛光性好，适用于优质长期生产塑料模具德国多来特2378预硬HRC32-35适合高韧性、高抛光度，适合要求较高模具2738预硬HRC32-35适合一般要求模具奥地利百禄M238预硬HRC31-34碳、锰含量偏高，镜面抛光性能好，可进行电蚀加工P21类韩国重工(株)HAM-10预硬HRC37-42析出型硬化钢，具有优良的镜面抛光性能，用于塑料透明部件（如汽车灯具、冰箱抽屉等）模具附表3 塑料模具成型零件常用国外材料及性能（二）材料类别(美

44、国AISI)生产厂家及材料牌号出厂状态及参考硬度说 明P21类时效硬化钢日本DAIDO*NAK55预硬HRC37-43高硬度镜面模具钢，用于高精度镜面模具。NAK55切削加工性能好，NAK80具有优良的镜面抛光性能。二者的缺点是补焊性能差，韧性较低，较细的圆柱凸起易折断（如喇叭窗网孔镶件）*NAK80预硬HRC37-43成分(%)CSiMnCrMoNiAlCuSNAK550.150.31.50.30.33.01.01.00.1NAK800.150.31.50.30.33.31.0-420类耐蚀塑料模具钢参考成分(%)：Si: 1.20Mn: 1.25 S: 0.06Se: 0.15对应我国钢号

45、：3Cr13或4Cr13日本DAIDOS-STAR预硬HRC31-34具有高耐蚀性、高镜面抛光性，热处理变形小，用于耐蚀镜面精密模具，G-STAR为易切削钢G-STARPAK90预硬HB300-330极佳的耐蚀、耐磨和镜面抛光性，用于精密模具瑞典ASSABS136退火HB215耐蚀性好，淬回火后有较高硬度，抛光性好。用于耐腐蚀性和要求较高的塑料模具S136H预硬HB290-330法国USINORCLC2316H预硬HB290-330优良的耐蚀性能和镜面抛光性能，高的力学强度和耐磨性，用于耐腐蚀和需镜面抛光的模具优质德国特殊钢德国EDEL2316退火HB235-250适合镜面塑料模具，防酸性极强

46、2316可加硬至HRC522316H预硬HB290-330香港龙记(LKM)GS-2083退火HB215-240适合镜面塑料模具及有防酸性要求的模具GS-2083H预硬HB280-310GS-2316预硬HB260-310抗腐蚀性效果特佳，适合高酸性塑料的模具东莞德胜GS-083退火HB230抗腐蚀塑料模具钢GS-083H预硬HRC30-35预硬抗腐蚀塑料模具钢GS-316预硬HRC28-32高抗腐蚀塑料模具钢德国德威GSW-2316预硬HRC31-34具有优良的耐蚀性能和镜面抛光性能，用于高防腐蚀及需镜面抛光的模具PM-316预硬HRC31-34德国多来特2316预硬HRC28-32预硬抗腐

47、蚀塑料模具钢，用于高防腐蚀要求模具2316ESR预硬HRC28-32用于防腐蚀及镜面抛光模具，尤其适合PVC、PP、EP、PC材料2083退火HB230同上2083ESR退火HB230用于高防腐蚀和镜面抛光要求模具奥地利百禄M300预硬HRC31-34用于高防腐蚀要求及需镜面抛光的模具M310预硬HRC31-34用于有防腐蚀要求及需镜面抛光的模具韩国重工(株)HEMS-1A预硬HRC23-33具有高镜面抛光性能，用于彩管玻壳、PVC底盘等模具碳素钢普通塑料模具钢日本JIS标准钢号S45C S50CS55C正火HB160-220分别相当于我国的优质碳素结构钢45、50、55钢，常用于模具的非重要

48、结构部件，如模架等。日本DAIDOPXZ预硬HB180-226具有良好的切削性能和补焊性能，用于大型蚀花模具以及汽车保险杠、仪表盘、家电外壳等模具韩国重工(株)HP-1A预硬HB180-220具有良好的加工性能，加工变形小，成分相当于S55C，用于玩具模具等H13类参考成分(%)：对应我国钢号：4Cr5MoSiV1日本DAIDODH2F预硬HRC37-41易切削预硬化模具钢，韧性良好，用于形状复杂、精密的热作模具和塑料模具瑞典ASSAB8402退火HB185说明：H13为热作模具钢，一般用于铝、锌、铜等合金的压铸模、热挤压模。由于其具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点，故也可以用作对耐机械磨

49、损性能要求较高的塑料模具，例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具。8407退火HB185EDEL2344退火HB210龙记GS2344退火HB180-210德胜GS-344EFS退火HB220德国德威GSW-2344退火HB210多来特2344退火HB230奥地利百禄W302退火HB235韩国重工(株)HDS-1退火HB229H13改良型，具有良好的韧性和抗回火稳定性STD-61退火HB229近似于H13，具有良好的高温强度和韧性注：带“*”者为我公司使用较多的钢材牌号。附表4 塑料模具成型零件常用国产材料及性能类别材料名称及牌号热处理方法及硬度性 能 及 用 途 说 明碳素钢T8A、T10A交货状态HB160-200耐磨性好，用于形状简单的小型芯、型腔、滑块、镶件等，其可焊性较差淬火HRC54-58SM45、SM48、SM50、SM53、SM55正火HB160-200用于形状简单、要求不高的型腔、型芯、滑块、镶件等（由于模具用钢的特殊要求，必须精料、精炼、真空除气，含碳量范围缩小，控制较低的硫、磷含量。我国的冶标（YB/T107-1997）中将碳素模具钢钢号用SM表示，以区别于普通用途的优质碳素结构钢）调质HB200-260淬火HRC43-48预硬钢3Cr2Mo预硬HRC28-35国产P20。淬透性高，综合力学性能好，抛光性能好，用于大中型复杂精密模具型腔、型芯、滑块、镶件等