模具材料电子教案40

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1、章节名称5.3塑料模具的选材5.4塑料模具钢的热处理授课安排授课时数40授课时间授课方法讲授授课教具教学目的1.塑料模具用钢的选用2.塑料模具钢的热处理教学重点1.选材方法2.热处理方法教学难点1.塑料模具的选材教学方法：结合实践讲述知识点，举例、分析、归纳并总结。教学过程：I.组织教学II.复习引入1.时效硬化型塑料模具用钢2.耐蚀幫料模具钢3•其它塑料模具材料4.引入III.讲述新课5.3塑料模具材料的选用5.3.1塑料模具的工作条件及失效形式5.3.1.1塑料模具的工作条件热固性塑料压缩模的工作条件：这种塑料的工作温度一般在160〜2

2、50°C,工作时模腔承受压力大，一般为160〜200MPa,个別耍达到600MPa。工作中形腔易磨损，并承受一点的冲击负荷和腐蚀作用。热塑性塑料注射模的工作条件：这种塑料的工作温度在150°C以下，承受工作压力和磨损，但没有像压缩模那样严重。有部分塑料在加热的条件后熔融状态下能分解出氯化氢或氟化氢气体，对模具形腔面有较大的腐蚀性。5.3.1.2塑料模具的失效形式塑料模具的基木失效形式是表面磨损、变形及断裂，但市于对塑料制品的表面粗糙度及精度要求较髙，故因表而磨损造成的模具失效比例较人。主要失效形式有如下儿种：1.磨损及腐蚀2.塑性变形3.断

3、裂塑料模具一般有多处凹槽、薄边等，易造成应力集屮，所以必需有足够韧性。为此，大屮型复杂型腔的模具，应优先采用高韧性钢（渗碳钢或热作模具钢），一般不用碳素工具钢。用高碳的合金工具钢制塑料模具，如果冋火不充分，也容易发纶断裂失效。5.3.2塑料模具材料的选用塑料模具的结构形状比较复杂，造价较高，选用塑料模具材料时必须全面分析，综合各种因素介理选用模具材料。选择塑料模具材料时，应遵循选用材料的棊木原则，首先满足模具的使用性能，兼顾工艺性和经济性。在确定模具的使用性能时，应从模具结构，工作条件,塑件的材质、形状及尺寸，加工精度，牛产批量等方面加以综

4、合考虑。1.根据塑料制品种类和质量要求选用（1）对型腔表面要求耐磨性好，心部韧性要好但形状并不复杂的塑料注射模，可选用低碳结构钢利低碳合金结构钢。这类钢在退火状态下塑性很好，硬度低，退火后硬度为85〜135HBS。其变形抗力小,可用冷挤压成形,大大减少了切削加工量。例如20,20Cr和工业纯铁DTI、DT2均属此类钢。对•于大、中型•口.型腔较复杂的模具，可选用LJ钢和12CrNi3A.12CrNi4A等优质渗碳钢。这类钢渗碳、淬火、回火处理后，型腔表面有很好的耐磨性，模体乂有较高的强度和韧性。（2）对聚氯乙烯或氟塑料及阻燃的ABS塑料制品

5、，所用模具钢必须有较好的抗腐蚀性。因为这些塑料在熔融状态会分解出HC1、HF和SO?等气体，对模具型腔面有一尬腐蚀性。这类模具的成形件常用耐蚀性塑料模具钢，例如PCR、AFC-77.18Ni及4CH3等。（3）对生产以玻璃纤维作添加剂的热犁性塑料制品的注射模或热固性犁料制品的压缩模，要求模具有高硬度、高耐磨性、高的抗压强度和较髙韧性，以防止蜩料模具型腔而过早磨毛。或因模具受高压而局部变形，常用淬硕型模具钢制造，经淬火、回火后得到所需的模具性能,例如选用T8A、T10A、Cr6WV>9Mn2V、9SiCr、GD、CrWMn>GCrl5等淬硬型

6、模具钢。（4）制造透明塑料的模具，要求模具钢材有良好的镜面抛光性能和高耐磨性。所以要采用时效硬化型钢制造，例如18Ni类，PMS、PCR等。也可以用预硬型钢，如P20系列及8Cr2S,5NiSCa等。用不同的塑料原材料制造大小及形状不同的塑料件时，应选用不同的塑料模具钢。表5・42给出了根据槊料制品的种类选用幫料模具材料的举例。2.按型芯、型腔的形状选材对于复杂型腔的塑料注射成型模，为减少模具热处理后产生的变形和裂纹，应选用加工性能好和热处理变形小的模具材料，如40Cr,3Cr2Mo,SM2,4Cr5MoSiV等钢。如果塑料件生产批量较小，

7、可选用碳素结构钢经调质处理，使用效果也很好。对于形状复杂的型芯、型腔件多采用镶恢结构。模具型腔、型芯等工作零件常用材料如表5・43所示。3.按生产批量选材选用模具材料品种也和塑件生产的批量大小冇关。塑件生产批量小，对模具的耐磨性及使用寿命耍求不高。为了降低模具造价，不必选用高级优质模具钢，而选用普通模具钢即可满足使用要求。模具成形件选用钢材和幫件生产批量参照表5-4404.槊料模具成本的分析塑料模成本构成如表5・45所示。从衣中可以看出，在选用用模具材料时，在满足使用性能和工艺性能的询捉下，选用价格低廉的材料。但有时不单-是材料的价格因素，

8、而是因模具介理的结构，精密的机械加工和合理的热处理工艺才能发挥出材料的全部优越性。这些优越性并不是所有的模具都需要，更不是模具上各零件都需要，反而因上述各种工艺致使模具造价昂贵。