模具材料4塑模钢ppt课件.ppt

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1、四川职业技术学院模具材料及表面处理塑料模具材料多媒体课件机械工程系模具教研室课题四塑料模具钢课题内容：1：塑料模具材料的性能要求；2：常用塑料模具材料的类型；3：碳素塑料模具钢；4：渗碳型塑料模具钢；5：预硬型塑料模具钢。一、塑料模具材料的性能要求概述——（橡塑制品）1.1塑料模具的工作条件：1.1.1塑料模具的分类：热固性塑料模具：主要用于成型热固性塑料制品。包括：热固性塑料压制模具、热固性塑料传递模具、热固性塑料注射成型模具。热塑性塑料模具：主要用于热塑性塑料制品的成型。包括：热塑性塑料注射成型模具、热塑性塑料挤出成型

2、模具、热塑性塑料吹塑成型模具等。1.1.2塑料模具的工作条件见表4—1。1.2塑料模具钢的性能要求基本要求见表4—2。（1）耐磨性坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。（2）强韧性模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防

3、止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。（3）疲劳断裂性能模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。（4）高温性能当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。（5）耐冷热疲劳性

4、能有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。（6）耐蚀性有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。工艺性能：模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削

5、加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。二、常用塑料模具材料的类型教材分类见图4—1。1，非合金型塑料模具钢    由于碳素钢具有价格便宜、加工性能好，原料来源方便等优点，因此对于制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需要很长的塑料模具，多采用这类钢制造。中国牌号常用45、50等。目前，国际上较广泛使用的钢号见表1。对于形状较简单的、小型的热固性塑料模具，要求较高的耐磨性一般用T7、T8、T9、T10、T11、 T12等碳素工具钢制造。2，渗碳型塑料模具钢渗碳型塑料

6、模具钢的含碳量一般都在0.1％-0.25%范围内，退火后硬度较低，具有良好的切削加工性能，切削加工成型的模具渗碳后经淬火，低温回火后不仅具有较高的强度，而且心部具有较好的韧性，模具的表面高硬度、高耐磨性、亦可以保证良好的抛光性能。另一优点是塑性好，可以采用冷挤压成型法制造模具，无需进行切削加工，对于大批量生产同一形状的模具有利。缺点是模具热处理工艺较复杂、变形大。3，预硬型塑料模具钢预硬型塑料模具钢是指将热加工的模块，预先进行调质处理，以获得所要求的使用性能，再进行刻模加工，待模具成型后，不再进行最终热处理就可以直接使用。

7、从而可以避免由于热处理而引起的模具变形和裂纹问题。预硬化钢最适宜制作形状复杂的大、中型精密塑料模具，预硬化钢的使用硬度一般在30-42HRC范围内，尤其是在高硬度区（36-42HRC），可切削性能较差。4,时效硬化型塑料模具钢对于复杂、精密、高寿命的塑料模具要保持其高寿命，模具材料的使用状态必须有高的综合力学性能，为此，必须采用最终热处理，但是，采用一般的最终热处理工艺（淬火、回火）往往导致模具热处理变形，即模具的精度很难达到要求。    时效硬化塑料模具钢在固溶硬化后变软（一般28-34HRC）可进行切削加工，待冷加工

8、成型后进行时效处理，可获得很高的综合力学性能，时效热处理变形很小，而且这类钢一般具有焊接性能好以及可以进行表面氮化等优点，适于制造复杂、精密、高寿命的塑料模具。时效硬化型塑料模具钢主要包括两个类型，即马氏体时效钢和析出硬化型钢。①马氏体时效钢具有高的强度/密度比，良好的可加工性和可焊性以及简单的热处理工