模具材料与热处理 教学课件 作者 吴光明 第四章.ppt

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1、4主编第一节　常用塑料模具钢的性能要求与分类一、塑料模具钢的性能要求与冷作模具钢和热作模具钢相比，塑料模具钢的使用要求并不太高。为了满足塑料模具的工作条件，防止其早期失效，延长其使用寿命，对塑料模具钢有如下性能要求。　　(1)足够的强度和韧性　以保证模具工作时能承受一定的载荷，在使用过程中不致早期开裂。　　(2)较高的硬度和耐磨性　以使模具工作时型腔的抛光表面粗糙度和尺寸精度能长期保持，不至于很快磨损。通常塑料模的硬度在38～55HRC范围内，形状简单、抛光性能要求高的，工作硬度值可取高些；反之，工作硬度值可取低些。　　(3)良好的耐热性、耐蚀性和尺寸稳

2、定性　以使模具能在较高的温度下长期工作，对于塑料成型时产生的腐蚀性气体有抵抗能力，保证模具材料有较低的膨胀系数和稳定组织。　　(4)良好的导热性　以使塑料制件尽快地在模具中冷却成形。二、塑料模具钢的工艺性能要求随着塑料制品种类的增加和质量要求的提高以及塑料制品成型工艺趋向高速化、大型化、精密化和多型腔化，对塑料模具材料还提出了较高的可加工性要求。　　1)锻造性：材料的导热性好，在加热过程中容易内外热透；材料塑性好，变形抗力小，锻打时不易出现开裂，可锻性好。　　2)可加工性：塑料模具型腔的几何形状大多比较复杂，型腔表面质量要求高，难加工部位相当多。因此，模具

3、材料应具有优良的可加工性和磨削加工性能。对较高硬度的预硬化塑料模具钢，可向钢中加入一定量的合金元素，改善其可加工性。二、塑料模具钢的工艺性能要求3)焊接性：塑料模型腔在加工中受到损伤或在使用中被磨损需要修复时，常采用焊补的方法(局部堆焊)，因此模具材料要有较好的焊接性。　　4)热处理工艺性能：热处理工艺应简单，材料有足够的淬透性和淬硬性，变形开裂倾向小，工艺质量稳定。5)镜面抛光性能：塑料制品的表面粗糙度主要取决于模具型腔表面的粗糙度。6)电加工性能、饰纹加工性能等。三、塑料模具钢的分类随着塑料产量的提高和品种的增多，对塑料模具的要求也越来越高，从而促进了塑料

4、模具材料的发展。我国目前用于塑料模具的钢种，一般按钢材特性和热处理状态进行分类，见表4-1。表4-1　常用塑料模具钢分类三、塑料模具钢的分类从模具制造所要求的工艺性能和模具的使用性能考虑，塑料模具钢与冷作、热作模具钢有一定的区别，近年来，已经形成了专用的塑料模具钢系列，见表4-2。表4-2　现行塑料模具用钢标准及牌号三、塑料模具钢的分类表4-2　现行塑料模具用钢标准及牌号第二节　常用塑料模具钢的选材塑料模具结构和形状复杂，使用中要保证模具的使用寿命。选择合适的模具材料，应根据模具生产和使用的条件要求，并考虑模具材料的性能和其他因素，其中塑料的品种、批量、尺寸精度

5、等是决定塑料模具材料的主要因素。塑料模具钢的性能要求没有冷作和热作模具钢高，其具体选材要求如下：1.根据塑料制品的生产批量选用模具钢选用模具钢种类与塑料制品的生产批量大小有关，生产批量小，对模具的耐磨性及使用寿命要求不高时，为了降低模具造价，不必选用高级优质模具钢，只选用普通模具钢即可满足使用要求，具体选用见表4-3。1.根据塑料制品的生产批量选用模具钢表4-3　根据塑料制品的生产批量选用模具钢2.根据塑料制品的种类和质量要求选用模具材料1)对型腔表面要求耐磨性好、心部要求韧性好，但形状并不复杂的塑料注射模具，可选用低碳结构钢和低碳合金结构钢。2)对聚氯

6、乙烯、氟塑料及阻燃ABS塑料制品，所用模具钢必须有较好的耐蚀性。3)生产以玻璃纤维作增强材料的塑料制品的注射模或压缩模时，要求有高硬度、高耐磨性、高的抗压强度和较高的韧性，以防止模具型腔表面被过早磨损坏，或因模具受高压而发生局部变形，故常用淬硬模具钢制造这类模具，经淬火、回火后可以得到所需的模具性能,例如选用T8A、T10A、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15等淬硬型模具钢。2.根据塑料制品的种类和质量要求选用模具材料4)制造透明塑料制品的模具，要求模具钢材有良好的镜面抛光性能和高耐磨性，所以应采用时效硬化型钢

7、制造，例如18Ni类、PMS、PCR钢等；也可用预硬型钢，如P20系列及8CrMn、5NiSCa钢等。表4-4　根据塑料制品的种类选用塑料模具钢3.根据塑料制品的尺寸大小及精度要求选用模具钢对大型、高精度的注射模具，当塑料制品的生产批量大时，采用预硬化钢制造。由于模具型腔大，模具壁厚加大，因此对钢的淬透性要求高，热处理后要求变形小。预硬型钢材在机械加工前进行预硬处理，机械加工后不再进行热处理，以防止热处理变形。4.根据塑料制品形状的复杂程度选用模具钢对于型腔复杂的注射模具，为减少模具热处理后产生变形和裂纹的机会，应选用可加工性好、热处理变形小的模具钢，如40

8、Cr、3Cr2Mo、4C