模具材料概述
做模具用什么材料
做模具用什么材料
模具是用来制造零件或产品的工具，通常由金属材料制成。
常见的模具材料有以下几种：
1. 钢材：钢材是最常用的模具材料之一，由于其强度高、硬度好、耐磨性好等特点，适用于在模具中制造复杂形状的零件。
常用的钢材有工具钢、合金钢等。
2. 铝合金：铝合金具有轻质、导热性好、易加工等优点，使得它成为制造小型或中型模具的理想材料。
同时，铝合金模具制造成本低、制作周期短，适用于大批量生产。
3. 铜合金：铜合金模具适用于制造高精密的小型零件，如手机壳、电子元器件等。
铜具有良好的导热性和良好的化学稳定性，能够保证模具的加热和冷却效果。
4. 塑料：某些特定的模具部件可以使用塑料材料制造，如模具的隔板、螺杆等。
塑料模具的制造成本低、加工简单，并且重量轻，适合于一些简单形状的模具制造。
综上所述，模具材料的选择要根据具体的使用要求、生产批量和产品类型等因素来进行决定。
不同材料具有不同的特点和优劣势，合理选择适合的材料能够提高模具的使用寿命、降低生产成本，并且确保产品质量。
模具材料简要介绍
普 通
HT300
薄
板
料
HT300/
45
Mo-Cr
普 45 通
厚
板
料
和
高
强
钢
板
压料芯
7CrSiMnMo V铸
7CrSiMnMo V锻
普 通 薄 板 料
下模
Cr12MoV
普 通 厚 板 料 和 高 强 钢 板
3：翻边整形模
类别
名称
制件材料
材料
常用对应材料 热处理
7CrSiMnMoV(
凹模镶块（包
普通薄板料
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组 织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材 料的铸件。
二：分类介绍 1：拉延模
类别 名称
制件材料
材料
常用对应材料 热处理
凹模
普通薄板料
Mo-Cr(合金铸铁) GM241 QT700L（球墨铸铁) GGG70L
普通厚板料或高强钢板
Cr12MoV
GM241 GGG70L
SKD11
≥HRC50
≥HRC50 HRC58-
62
模座
所有
HT250(灰口铸铁） FC250
—
HT300(灰口铸铁） FC300
—
举例
Mo-Cr
普 通 薄 板 料
上模
Mo-Cr
HT300
普
通
厚
Cr12Mo
板
V
料
和
高
强
钢
板
HT300
Mo-Cr
普
通
普
Cr12Mo
厚
通
模具材料有哪些种类
模具材料有哪些种类模具是工业生产中的重要工具之一，而其中的材料种类也是非常多的。
模具材料的选择与使用都会有影响生产效率和产品质量的因素。
本篇文档将介绍模具材料的种类，包括金属材料、非金属材料、陶瓷材料以及高分子材料。
一、金属材料金属材料是模具材料中最常见的一种。
金属材料可以分为两类：铸造材料和工具钢。
1. 铸造材料铸造材料是指工业生产中用来制造模具的一种材料。
这种材料具有一定的热膨胀系数和热导率，可保证高温下模具的稳定性。
铸造材料常用于制造大型模具，它可以承受较大的压力和热量。
常见的铸造材料有：灰口铸铁、高铬铸铁等。
灰口铸铁强度较高，且易于切削加工，但耐热性差，一般只能使用在低温下的模具中；高铬铸铁则具有较好的抗热性，也常用于制造大型模具。
2. 工具钢工具钢是一种具有高硬度、高强度和高耐磨性的金属材料。
主要用于制造各种高精度模具，如塑料模具、压铸模具、模具零件等。
工具钢精度高，硬度大、韧性好，可保持模具的尺寸精度和表面质量。
常见的工具钢有：在国内的309、1045、T10A钢等等。
它们都具有硬度高、耐磨、抗热和耐冲击等优点，因此可以用于制造各种高精度模具。
二、非金属材料非金属材料指不含金属的模具材料，如陶瓷和石英。
这种材料可以抵抗高温、高压和腐蚀，所以被广泛用于电子和半导体工业的生产中。
1. 陶瓷材料陶瓷是一种非金属材料，它具有高强度、耐磨、抗氧化和耐腐蚀等特性。
陶瓷可以用于制造高精度模具，如精密陶瓷模具、半导体晶圆等。
它的很大优势还在于其抗腐蚀性和耐高温性，可以承受强腐蚀性介质的侵蚀，且在高温下不产生变形、膨胀甚至熔化。
常见的陶瓷材料有：氧化铝、氧化锆、碳化硅等。
它们硬度高、致密、抗腐蚀、耐磨等特性非常突出，常用于制造高精度的陶瓷模具和陶瓷零件。
2. 石英材料石英具有高硬度、高耐磨、抗氧化和耐腐蚀等特性。
它所制造的模具精度高、表面质量好，被广泛应用于电子工业和制造半导体产品的过程中。
石英的很大优点在于其化学稳定性和高温稳定性，可以保证生产过程中的稳定和安全。
模具材料的特点及应用领域
模具材料的特点及应用领域模具材料是制造模具的基础材料，它直接影响到模具的质量和使用寿命。
模具材料应具有一定的机械性能、耐磨损性和耐腐蚀性，以及良好的加工性能和热处理性能。
下面将介绍几种常见的模具材料的特点及应用领域。
1.低碳合金钢低碳合金钢具有优良的可塑性、韧性和焊接性能，是制造模具常用的材料之一。
低碳合金钢主要有45#、50#、55#等级别。
它们的主要特点是加工性好，易于切削加工，并且热处理性能稳定。
但是由于低碳合金钢强度较低，无法满足一些特殊模具的要求。
低碳合金钢的应用领域主要包括小型冲压模、塑料模和模具零部件的制造。
由于低碳合金钢的成本较低，适用于制造小型模具和量产模具。
2.工具钢工具钢是一类含有较高碳、硅、锰、钼、钢铁元素的合金钢，具有优良的耐磨损性和切削性能。
常用的工具钢有12Cr、D2、S45C、S50C等。
这些工具钢经过热处理后，可以获得较高的硬度和耐磨性。
工具钢主要用于制造大型冲压模、塑料模和高性能模具零部件。
由于工具钢具有较高的强度和硬度，可以满足复杂模具对材料性能的要求。
3.硬质合金硬质合金是一种金属材料，主要由钨钴硬质颗粒和金属结合相组成。
硬质合金具有高硬度、抗磨损性和抗腐蚀性能。
常用的硬质合金有WC-Co、WC-TaC-Co 等。
硬质合金具有优良的耐磨性和切削性能，可以用于制造模具的耐磨零件。
硬质合金主要应用于冲模的切削刃、塑料模具的喷嘴和模腔等耐磨部件。
由于硬质合金具有优异的耐磨性能，可以延长模具的使用寿命。
4.不锈钢不锈钢是一类耐腐蚀性能较好的钢。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性和耐高温性能，不易生锈。
常用的不锈钢有SUS304、SUS316等。
不锈钢具有良好的加工性能，可以满足一些特殊模具对材料的要求。
不锈钢主要用于制造模具的耐腐蚀零件和高温模具。
由于不锈钢具有较好的耐腐蚀性能和耐高温性能，可以满足特殊模具的要求。
5.铝合金铝合金具有良好的机械性能、切削性能和导热性能，是一种重要的模具材料。
常用模具材料及热处理
常用模具材料及热处理常用的模具材料有许多种，每一种材料都具有独特的特点和适用范围。
而热处理则是在模具制造过程中必不可少的一步，可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，从而提高模具的使用寿命。
以下是几种常用的模具材料和热处理方法。
一、常用的模具材料：1.铝合金：铝合金具有良好的导热性能和成型性能，重量轻，价格便宜。
适用于制造小型模具或高精度的塑料模具。
2.铝青铜：铝青铜具有良好的导热性能、耐磨性能和耐腐蚀性能，适用于制造高速冲压模和注塑模。
3.铜合金：铜合金具有良好的导热性能和热膨胀系数，适用于制造大型的冲压模和注塑模。
4.微晶玻璃钢：微晶玻璃钢具有高强度、耐磨性和抗腐蚀性能，适用于制造大型的冲压模和注塑模。
5.构造钢：构造钢具有高强度和耐磨性能，适用于制造大型的冲压模。
6.热作模具钢：热作模具钢具有优良的耐热性和抗热疲劳性能，适用于制造高温下工作的模具。
7.不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度，适用于制造化学模具和食品模具。
二、热处理方法：1.淬火：淬火是常用的热处理方法之一，通过迅速冷却材料，使其获得高硬度和高强度。
淬火温度和冷却介质根据材料的不同而不同。
2.回火：回火是淬火后的一个步骤，通过加热材料到一定温度并保持一段时间，降低材料的硬度和脆性，提高其抗冲击性和韧性。
3.淬火回火：将材料先进行淬火然后回火的组合处理，既能获得高硬度也能提高韧性。
4.预淬火：预淬火是在热处理之前先进行一次淬火，然后再进行其他热处理工艺，可以提高热处理的效果。
5.淬火再回火：在完全淬火和回火的基础上，再进行一次淬火和回火，以进一步提高材料的性能。
6.等温淬火：将材料加热到一个特定温度并保持一段时间，然后进行快速冷却，可以使材料获得均匀细小的组织和高硬度。
7.渗碳：通过在材料表面渗入一定的碳元素，提高材料的表面硬度和耐磨性。
总结：常用的模具材料有铝合金、铝青铜、铜合金、微晶玻璃钢、构造钢、热作模具钢和不锈钢等。
热处理方法包括淬火、回火、预淬火、淬火回火、等温淬火、淬火再回火和渗碳等。
常用模具材料
常用模具材料模具是工业生产中常用的一种工具，它可以制造出各种形状的产品，如塑料制品、金属零件等。
而模具的材料选择对于产品的质量和生产效率有着至关重要的影响。
在模具制造中，常用的模具材料主要包括金属材料和非金属材料两大类。
金属模具材料是指用金属作为主要材料制成的模具，常见的金属模具材料包括工具钢、合金钢、不锈钢等。
工具钢是一种常用的模具材料，它具有良好的切削加工性能和热处理性能，适用于制造各种中小型模具。
合金钢是一种添加了合金元素的钢材，具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造大型、复杂的模具。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于制造对产品表面要求较高的模具。
非金属模具材料主要包括塑料、橡胶、复合材料等。
塑料模具材料具有良好的成型性能和表面光洁度，适用于制造塑料制品的模具。
橡胶模具材料具有良好的弹性和耐磨性，适用于制造橡胶制品的模具。
复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有优异的综合性能，适用于制造高性能、复杂的模具。
在选择模具材料时，需要根据产品的要求、生产工艺、成本等因素进行综合考虑。
首先需要考虑产品的材料特性和成型工艺，确定模具所需的硬度、强度、耐磨性等性能指标。
其次需要考虑模具的使用寿命和成本效益，选择合适的材料和热处理工艺，以延长模具的使用寿命并降低生产成本。
最后需要考虑模具的加工性能和加工难度，选择易于加工和成型的材料，以提高模具的制造效率和质量。
总的来说，模具材料的选择对于模具的质量、寿命和生产效率有着直接的影响。
合理选择模具材料，可以提高模具的使用寿命，降低生产成本，提高产品质量，促进生产效率的提高。
因此，在模具制造过程中，需要根据实际情况，综合考虑各种因素，选择合适的模具材料，以满足产品的要求，实现高效、高质量的生产。
模具材料有哪些
模具材料有哪些模具是制造工业中常用的工具，用于生产各种形状和尺寸的零件。
而模具材料的选择对模具的性能和寿命有着至关重要的影响。
下面我们将介绍一些常见的模具材料以及它们的特点和应用。
1.金属模具材料。
金属模具材料是最常见的一类模具材料，主要包括工具钢、合金钢、不锈钢和铝合金等。
工具钢具有优良的切削加工性能和热处理性能，常用于制作塑料模具、压铸模具和冲压模具。
合金钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于制作大型模具和长寿命模具。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和表面光洁度，常用于制作塑料注射模具和压铸模具。
铝合金具有轻质、导热性好的特点，适用于制作压铸模具和快速冷却模具。
2.非金属模具材料。
除了金属材料外，还有一些非金属材料也被广泛应用于模具制造中。
例如工程塑料、陶瓷和复合材料等。
工程塑料具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，常用于制作注塑模具和挤压模具。
陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，适用于制作高精度模具和特殊材料模具。
复合材料具有轻质、高强度和耐磨性等优点，适用于制作复杂结构的模具和大型模具。
3.特种模具材料。
除了上述常见的模具材料外，还有一些特种模具材料被应用于特殊领域。
比如聚氨酯材料具有优良的弹性和耐磨性，适用于制作冲压模具和橡胶模具。
钨钢具有极高的硬度和耐磨性，适用于制作冲压模具和精密模具。
钴基合金具有优良的高温强度和耐热腐蚀性，适用于制作高温合金模具和精密铸造模具。
总结。
模具材料的选择应根据具体的模具工艺要求、工作环境和使用条件来确定。
不同的模具材料具有不同的特点和适用范围，选择合适的模具材料能够提高模具的使用性能和生产效率。
因此，在模具制造中，对模具材料的选择和应用有着至关重要的意义。
模具用什么材料
模具用什么材料
模具是一种用于制造用途的工具，主要用于生产各种各样的产品。
模具的材料对产品的质量和性能有很大的影响，因此选择合适的材料至关重要。
常见的模具材料主要有金属材料和非金属材料。
金属材料是最常用的模具材料之一，主要包括钢材、合金钢、铸铁等。
钢材的硬度高、强度大、韧性好，适合制作耐磨、耐冲击的模具。
合金钢由于添加了一定比例的合金元素，具有更高的硬度和耐磨性，适合制作要求更高的模具。
铸铁是一种具有良好承载能力和抗压性能的材料，在制作大型模具时常被选用。
非金属材料主要包括塑料、橡胶和复合材料等。
塑料模具主要用于注塑加工过程中，选择相应的高强度、耐磨的工程塑料来制作模具。
橡胶模具主要用于橡胶制品的成型，如轮胎、密封圈等。
复合材料由于具有很高的强度和硬度，同时还具有轻质和良好的耐腐蚀性能，适合制作一些特殊要求的模具。
在选择模具材料时，需要根据具体的产品要求、生产批量、成本等因素进行综合考虑。
一般来说，对于要求高、使用频率高的模具，可以选择硬度高、耐磨性好的金属材料；对于经常需要更改产品尺寸或形状的模具，可以选择塑料或橡胶材料，以便更方便地修改模具。
此外，还需要考虑模具制造的成本和加工难度。
金属材料在制
造过程中需要铣削、铣床等工艺，成本较高，而非金属材料则可以采用注塑、压制等简单的工艺制造，成本较低。
综上所述，模具的材料选择应根据实际需求进行综合考虑，选择合适的材料来制作模具，以保证产品质量和生产效率。
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模具钢 冷作模具钢 热作模具钢
模具材料
塑料模具钢 铸铁
其他模具材料
有色金属及其合金 钢结硬质合金 非金属材料
2.2 模具材料的性能要求
冷冲压模具要求其材料具有高的强度，良 好的塑性和韧性，高的硬度及耐磨性; 冷挤压模具要求其材料具有高强度、高韧性 、高淬透性以及良好的耐磨性、热稳定性和切削 加工性; 热作模具用钢要求在工作温度下保持高的强 度和韧性、良好的抗腐蚀性、热稳定性和优良的 热具的可加工性包括： 热加工性能（热塑性、加工温度范围等）； 冷加工性能（切削、磨削、抛光、冷拔等）； 特种加工（如电火花加工）。 毛 坯 铸 塑 焊 造 性 接 成 形 粉 末 冶 金 预先热处理 切削加工
最终热处理
模具零件 模具零件的加工工艺路线
2.热处理工艺性
（4）氧化、脱碳敏感性 模具在加热过程中，如果发生氧化、脱碳现象，就会使 其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此，要求模 具钢的氧化、脱碳敏感性好。对于钼含量较高的模具钢，由 于氧化、脱碳敏感性强，需要采用特种热处理，如真空热处 理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。
在选择模具钢时，除了必须考虑使用性能和工艺性能之
图2-2 五种模具钢模拟冲裁试验的耐磨性
图2-3 工模具钢的磨粒磨损抗力 1-高碳高钒高速钢;2-高碳高钒钢; 3-低合金模具钢及碳素工具钢
5.抗热疲劳性能 热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之外，还受到高温及 周期性的急冷急热的作用，抗热疲劳性能反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工 作寿命。因此，热作模具如要获得高的寿命，模具材料应具备高的抗热疲劳性 能、低的裂纹扩展速率和高的断裂韧性值。 6.咬合抗力 咬合抗力实际上就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能对于模具材料较重 要。试验时通常在干摩擦条件下，把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材 料（如奥氏体钢）进行恒速对偶摩擦运动，以一定的速度逐渐增大载荷，此时 ，转矩也相应增大，该载荷称为“咬合临界载荷”，咬合临界载荷愈高，标志 着咬合抗力愈强。 7.耐蚀性 金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力，称为金属的耐蚀 性。 提高模具材料的耐蚀性，通常采用合金化方法获得一系列耐蚀合金，主要 包括: （1）提高金属或合金的热力学稳定性 （2）加入易钝化合金元素 （3）加入能促使合金表面生成致密腐蚀产物保护膜的合金元素
外，还必须考虑模具钢的通用性和价格。从技术、经济方面 全面分析，以最终选定合理的模具材料。
2.3 模具材料的选用原则
模具材料的选用有三个基本原则，还应考虑资源和环 境因素。 一是使用性能原则 材料的使用性能应满足模具的使用要求。对大量机器 工件和工程构件，主要是机械性能;对一些特殊条件下工作 的工件，则必须根据要求考虑到材料的物理化学性能。 二是工艺性能原则 材料的工艺性能应满足模具生产工艺的要求。 三是经济性原则 必须考虑材料的经济性。采用便宜的材料，把总成本 降至最低，取得最大的经济效益，使产品在市场上具有最 强的竞争力。
2.2.1 使用性能
对各类模具钢提出的使用性能要求主要包括机械性能（硬度、强度 和韧性等）、化学性能、物理性能等。 1.硬度 硬度表示了钢对变形和接触应力的抗力，而且是很容易测定的一种 性能，同时硬度与强度也有一定关系，可通过二者的换算关系得到材 料硬度值。可按硬度范围划定模具类别，如高硬度（52～60HRC），一 般用于冷作模具;中等硬度（40～52HRC），一般用于热作模具。
不同的服役条件对模具材料主要力学性能要求不同
对热作模具钢要考虑其抗热疲劳性能; 对压铸模具应考虑其耐融熔金属的冲蚀性能; 对于高温下工作的热作模具应考虑其在工作温度下的抗氧 化性能; 对于在腐蚀介质中工作的模具，应注意其耐蚀性; 对高载荷下工作的模具应该考虑其抗压强度、抗拉强度、 抗弯强度、疲劳强度及断裂韧度等。 所有模具均应根据其工作条件综合考虑。
4.耐磨性
模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍 保持其尺寸精度。 图 2-2所示为用不同钢种制作的标准冲孔模对冷轧硅钢片进行冲孔的试验结果 ，可反映各钢种的耐磨水平;试验以Cr12MoV钢为基准（ε=1.0）。图2-3所示是标 准模具进行耐磨性试验的结果，较好地反映了工模具钢在磨粒磨损条件下的耐磨 性。
（1）淬透性主要取决于钢的化学成分。 （2）淬硬性则主要取决于钢中的碳含量。 对于大部分的冷作模具钢，淬硬性往往是需考虑 主要的因素。 对于热作模具钢和塑料模具钢，一般模具尺寸较 大，尤其是制造大型模具，其淬透性更为重要。 （3）淬火温度和热处理变形 为了便于生产，要求模具钢淬火温度范围尽可能 放宽一些，特别是当模具采用火焰加热局部淬火时， 由于难以准确地测量和控制温度，所以要求模具钢有 更宽的淬火温度范围。 模具在热处理时，尤其在淬火过程中，要产生体 积变化、形状翘曲、畸变等，为保证模具质量，要求 模具钢的热处理变形小。
图2-1 硬度对三种冷作模具钢抗压屈服强度的影响 1-W6Mo5Cr4V2钢;2-Cr12MoV钢;3-Cr5Mo1V钢
2.强度 强度是指钢在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。对 于模具来说则是整个型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸 力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。 3.韧性 在工作过程中，模具承受着冲击载荷，为了减少在使用 过程中的折断、崩刃等形式的损坏，要求模具钢具有一定的 韧性。韧性是模具钢的一种重要性能指标，它决定了材料在 冲击试验力作用下对破裂的抗断能力。材料的韧性越高，脆 断的危险性越小，热疲劳强度也越高。对于衡量模具脆断倾 向，冲击韧度试验具有重要意义。
2.2.2 工艺性能
在模具生产成本中，材料费用一般占10%～20%，而 机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上。 所以模具材料的工艺性能是影响模具的生产成本和制 造难易程度的主要因素之一。改善模具的工艺性能，不仅 可以使模具生产工艺简单、易于制造，而且可以有效地降 低模具的制造费用。 模具材料的工艺性能主要包括可加工性，淬透性和淬 硬性，淬火温度和热处理变形，氧化、脱碳敏感性及其他 因素。