模具材料的选用与热处理 教学课件 作者 陈叶娣 任务三 单元二.ppt

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1、项目三单元二塑料模具的性能要求与材料选择知识回顾︼︻热塑料塑料模具与热固性塑料模具工作条件有何区别？塑料模具的常见失效形式有哪些？热塑性塑料模具的工作温度一般为多少？热固性塑料模？工作任务︼︻1．分析如图3-2所示的透明斜面板的注射模具的性能要求并合理选择模具材料。2．分析如图3-4所示的塑料瓶盖压缩模具的性能要求并合理选择模具材料。1．塑料模具钢的性能要求。2．塑料模具用钢分类。3．常用的国内塑料模具钢特性及应用。4．常用进口塑料模具钢特性及用途。5．塑料模具材料的选用原则。6．塑料模具各种成型零件材料的选

2、用；7．塑料模具结构零件材料的选用。学习要点︼︻要点讨论与分析︼︻问题讨论一：分析塑料模具的性能要求有哪些？1．耐热性能2．足够耐磨性5．优良的切削加工性3．良好的热稳定性6．镜面加工性能7．热处理性能4．耐腐蚀性8．经济性能要点讨论与分析︼︻1．耐热性能随着高速成形机械的出现，塑料制品运行速度加快。由于成形温度在200--350℃之间，如果塑料流动性不好，成形速度又快，会使模具部分成形表面温度在极短时间内超过400℃。为保证模具在使用时的精度及变形微小，模具钢应有较高的耐热性能。使用性能要求分析要点讨论与分

3、析︼︻2．足够耐磨性随着塑料制品用途的扩大，在塑料中往往需添加玻璃纤维之类的无机材料以增强塑性，由于添加物的加入，使塑料的流动性大大降低，导致模具的磨损，故要求模具有良好的耐磨性。使用性能要求分析要点讨论与分析︼︻3．良好的热稳定性塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的材料，当模具成形加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。使用性能要求分析要点讨论与

4、分析︼︻使用性能要求分析4、耐腐蚀性在成形过程中可能放出因受热分解出具有腐蚀性的气体，如HC1、HF等腐蚀模具的气体，有时在空气流道口处使模具锈蚀而损坏，故要求模具钢有良好的耐蚀性。要点讨论与分析︼︻工艺性能要求分析1、优良的切削加工性大多数塑料成形模具，除电火花加工还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，在切削过程中加工硬化小。为避免模具变形而影响精度，希望加工残余应力能控制在最小限度。要点讨论与分析︼︻工艺性能要求分析2、镜面加工性能型腔表面光滑，成形面要求抛光成镜面，表面粗糙度低于R

5、a0.4μm，以保证塑料压制件的外观并便于脱模。要点讨论与分析︼︻工艺性能要求分析3、热处理性能在模具失效事故中，因热处理造成的事故一般是52.3％，以致热处理在整个模具制造过程中占有重要的地位，热处理工艺的好坏对模具质量有较大的影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，特别是要有较大的淬硬性和淬透性等等。要点讨论与分析︼︻经济性能要求分析满足使用性能和工艺性能的情况下，尽可能的降低材料的成本。要点讨论与分析︼︻问题讨论二：按钢材特性和使用时的热处理状态，塑料模具钢有哪些种类？类别钢种类别钢种

6、渗碳型20、20Cr、20Mn、12CrNi3A、20CrNiMo、DT1、DT2、Cr4NiMoV预硬型3Cr2Mo、Y20CrNi3AlMnMo(SM2)、5NiSCa、Y55CrNiMnMoV(SM1)、4Cr5MoSiVS、8Cr2Mn、WMoVS(8CrMn)调质型45、50、55、40Cr、40Mn、50Mn、S48C、4Cr5MoSiV、38CrMoAlA耐蚀型3Cr13、2Cr13、Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)、1Cr18Ni9、3Cr17Mo、0Cr17Ni4Cu4Nb(74PH)淬硬

7、型T7A、T8A、T10A、5CrNiMo、9SiCr、9CrWMn、GCr15、3Cr2W8V、Cr12MoV、45Cr2NiMoVSi、6CrNiSiMnMoV(GD)时效硬化型18Ni140级、18Ni170级、18Ni210级、10Ni3MnCuAl(PMS)、18Ni9Co、06Ni16MoVTiAl、25CrNi3MoAl要点讨论与分析︼︻1．渗碳型塑料模具用钢渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模。为了便于冷挤压成形，这类钢在退火状态须有高的塑性和低的变形抗力。因此，对这类钢要求有低的或超

8、低的含碳量，为了提高模具的耐磨性，这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理，表面硬度可达58～62HRC。此类钢国外有专用钢种，如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用工业纯铁（如DT1和DT2）、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢，以及国内最新研制的冷成形专用钢0Cr4NiMoV（LJ）。要点讨论与分析︼︻2．淬硬型塑料模具用钢（1）常用钢种及热处理常用的淬硬型塑