《模具材料与热处理》课件-第八章 塑料模具材料

第八章塑料模具材料第一节塑料模具材料和性能要求第二节塑料模具钢的性能和热处理工艺第三节热作模具材料的选用塑料模具是指与塑料成形机配套，对塑料进行加工以形成完整构型和精确尺寸的模具。第一节塑料模具材料和性能要求塑料模具工作时要承受合模压力、成形压力、摩擦力和开模拉力等较大机械力的作用。因此，要求塑料模具材料应具有足够的强度和韧性、较高的耐磨性、良好的耐热性和耐腐蚀性、良好的导热性。一、常用塑料模具的特点1.塑料注射成形模具2.塑料压塑成形模具3.塑料挤出成形模具4.塑料吹塑成形模具二、塑料模具常见的失效形式1.表面磨损2.表面腐蚀3.塑性变形4.开裂三、塑料模具材料的使用性能要求1.硬度、耐磨性和耐蚀性2.强度、韧性和疲劳强度3.耐热性4.尺寸稳定性5.导热性四、塑料模具材料的工艺性能要求1.切削加工性和表面抛光性2.塑性加工性3.电加工性4.热处理工艺性5.表面处理工艺性6.表面刻蚀性能和镜面加工性能7.焊接性能第二节塑料模具钢的性能和热处理艺我国已有了自己的塑料模具钢系列，纳入国家标准的有两种，即3Cr2Mo和3CrMnNiMo。国家标准188GB/T1299—2014又新增了19个塑料模具钢牌号，目前塑料模具钢已达21个钢种。一、塑料模具钢的化学成分塑料模具钢材料的应用很广泛，涉及了从结构钢到工具钢，从碳素钢到合金钢的许多钢种。不同类型的模具钢材料，在化学成分、性能和热处理工艺上各具特点，具体塑料模具钢的牌号、主要化学成分见表8-2-1。二、典型塑料模具钢的特性和常用热处理工艺（1）特性其综合性能好，淬透性高，较大的截面钢材也可获得均匀的硬度，并且同时具有很好的抛光性能，模具表面光洁度高。1.预硬化型塑料模具钢（3Cr2Mo钢）（2）工艺性能1）临界点2）锻造工艺3）退火工艺4）淬火工艺

和回火工艺5）化学热处理（3）应用范围适用于制作中、小型塑料模具，如电视、大型收录机的外壳和洗衣机面板盖等塑料成形模具。2.碳钢型塑料模具钢（SＭ45钢）（1）特性该钢的优点是价格便宜，切削加工性能好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧性和一定的耐磨性。（2）工艺性能1）预备热处理2）最终热处理（3）应用范围与优质碳素结构钢相比，钢中有害杂质元素硫、磷含量低，纯净度好，含碳量波动范围小，力学性能稳定，适宜制作中、小型，低档次的塑料模具。3.时效硬化型塑料模具钢（1）特性该钢的突出优点是热处理变形小，抛光性能好，固溶硬度低，切削加工性能好，具有良好的综合力学性能和渗氮、焊接性能。（2）工艺性能1）临界点2）锻造工艺3）软化退火工艺4）固溶处理工艺5）推荐的固溶处理工艺6）时效工艺（3）应用范围分别应用在化工、仪表、轻工、电器、航空航天和国防工业等部门，适用于制作形状复杂、高精度和透明塑料的模具。4.耐腐蚀型塑料模具钢（4Cr13钢）（1）特性力学性能较好，经热处理(淬火及回火)后，具有优良的耐腐蚀性能、抛光性能、较高的强度和耐磨。（2）工艺性能1）预备热处理2）最终热处理（3）应用范围在腐蚀性介质中工作时，具有一定的抗腐蚀能力。适宜制作承受高负荷并在腐蚀介质作用下的塑料模具和透明塑料制品模具，如氟塑料或聚乙烯成形模等。三、其他塑料模具钢的特性和应用为了适应塑料成形加工业发展的需要，国家标准GB/T1299—2014共纳入了21个塑料模具用钢牌号。除上述较典型的塑料模具钢外。其他塑料模具用钢的主要特性、热处理规范和应用见表8-2-2。第三节塑料模具材料的选用1.满足模具使用性能的要求2.材料来源方便，材质可靠3.工艺性能好4.合理的经济性一、塑料模具材料的选用原则二、典型塑料模具材料的选用1.根据模具的工作条件和塑料制品的质量要求选用2.根据塑料制品的生产批量选用塑料制品的生产批量与模具材料的选用3.根据塑料制品的种类选用