模具选材大纲
10.塑料模具主要部件的国产钢料选用
附表10：塑料模具主要部件的国产钢料选用及热处理硬度：类别零件名称材料牌号热处理方法硬度说明模体零件动、静模座板、垫板30、35、45 正火HB160-200此正火硬度一般即指进货状态，下同浇道推板45、50、55 调质HB230-270动模固定板静模固定板S50C、45正火HB160-200调质HB230-270推件板45 调质HB230-270T8A，T10A 淬火HRC54-58推出板45 正火HB160-200推杆固定板45 正火HB160-200垫块45、A3 进货状态浇注零件浇口套、SKD61 淬火HRC48-52T8A、T10A 淬火HRC46-50导向零件大导柱大导套GCr15或SUJ2 淬火HRC56-62T8A、T10A 淬火HRC52-56 复位杆小导柱、小导套T8A、T10A 淬火HRC52-56GCr15或SUJ2 淬火HRC56-62 小导柱衬套45 淬火HRC48-52抽芯零件斜导柱T8A、T10A 淬火HRC54-58Cr12 淬火HRC54-58滑块斜滑块P20、P20+Ni 预硬HRC30-40 渗氮HV700-80040Cr 正/退火HB175-230 渗氮HV700-80045 正火HB170-220 渗氮HV600-800 楔紧块锁紧楔T8A、T10A 淬火HRC54-5845 淬火HRC43-48耐磨块40Cr 正/退火HB175-230 渗氮HV700-800 T8A，T10A 淬火HRC54-58顶出零件顶杆顶管拉料杆SKD61 淬火HRC50-6065Mn 淬火HRC50-554Cr5MoSiV1(国产H13)淬火HRC38-42 芯部渗氮HV900-1100 深度0.3mmT8A，T10A 淬火HRC50-55顶出块P20、P20+Ni 预硬HRC30-40 渗氮HV700-80040 Cr 正/退火HB175-230 渗氮HV700-80045 正火HB170-220 渗氮HV600-800定位零件定位圈45 正火HB160-200导套定位圈45 正火HB160-200推出限位块45 正火HB160-200 日本用S45C，表面发黑处理限位钉45 正火HB160-200 日本用S45C ，一类不热处理另一类淬火HRC46-5045 淬火HRC46-50圆锥定位件45 淬火HRC43-48 日本用SKD11(Cr12MoV) HRC58-62 定距螺钉45 淬火HRC33-38 日本用SCM435(35CrMo) HRC33-38其它零件立柱45 正火HB160-200弹簧65Mn、50CrVA 淬火+回火HRC45-50 中温回火冷却水丝堵45 淬火HRC33-38 表面发黑处理油嘴内接头45、40Cr 进货状态一般不得用黄铜滑块导轨滑块压块CrWMn、9CrWMn 淬火HRC53-56 较长件，注意工作面上加油槽40Cr、3Cr2Mo 淬火HRC37-42 较短件，注意工作面上加油槽滑块拉钩30CrMoA40CrNiMoA淬火HRC45-50注意应在工作面上加工油槽锁模块45、A3 进货状态备注：支承柱兼作推板导柱时，支承柱材料用T8A、T10A、GCr15，热处理硬度HRC55～60。
模具材料的标准及选用
8.合金工具钢和高速工具钢
①合金工具钢的平均碳含量≥1.0%时，钢号中不标出碳 含量;当平均碳含量<1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12， CrWMn，9SiCr，3Cr2W8V。 ②钢中合金元素含量的表示方法基本上与合金结构钢相 同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之 几表示，并在表示含量的数字前加0，以便把它和一般元素 含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。 ③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合 金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为 W18Cr4V。钢号冠以字母C者，表示其碳含量高于未冠以C 的通用钢号。
2.2 我国钢号表示方法的分类说明
5.合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之 几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表 示。当平均合金含量低于1.5%时，钢号中一般只标出元素符号， 而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可 标以数字1，例如钢号12CrMoV和12Cr1MoV，前者铬含量为0.4%～ 0.6%，后者为0.9%～1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均 含量分别大于等于1.5，2.5， 3.5…时，在元素符号后面应标明 含量，可相应表示为2，3，4…。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒、钛、铝、硼、稀土等合金元素均属于微合金元素， 虽然含量很低，但仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中，钒含量 为0.07 %～0.12%，硼含量为0.001%～0.005%。 ④高级(优质钢)应在钢号最后加A，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢的钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的 符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
模具选材培训教材(doc 16页)
三、表面加工性良好研磨性好，容易獲得鏡面，刻字等加工性佳，且無組織不一、硬度不勻等缺點。
樹脂種類及模具材料選擇之關係：樹脂所要求模具鋼料之特性，諸如耐磨損性、耐腐蝕性、鏡面特性或預硬化特性等等，必須事先予以明確化，以便能夠適當地選用各種鋼材。
模具鋼材之基本特性，基本上以耐磨損性材料、耐腐蝕性材料、鏡面拋光型材料以及預硬鋼材等分類。
下列敘述其特徵及其改良等級鋼材之情形。
一、耐磨損性鋼材針對一些混有玻璃纖維(glass fiber)或金屬粉末之強化型樹脂，其模具必須要求使用高強度及耐磨損性之材料。
以前多使用SKD11等類似之材料，要求的是極小限度的熱處理變形量，現在，漸漸地被HPM31等鋼材所代替。
表一樹脂用模具鋼材依用途之選用基準用途代表的樹脂以及製品模具鋼材之要求特性適用之鋼材種類一般熱可塑性，熱硬化性樹脂一般聚醛樹脂耐隆類ABS電氣零件齒輪，軸承機械零件散熱器柵板高強度+耐磨損性HPM2 HPM1 FDAC以需求而定DACHPM31 PP(聚丙烯) 電扇用葉片基座紋理ABS汽車用內裝飾板音響器材護蓋上述+蝕紋加工性HPM2, HPM1精密飾紋用HPM17, HPM50透明物壓克力樹汽車尾燈上述+高級拋光加工性HPM17, HPM50HPM38(高級拋光)HPM1(一般拋光)混入玻璃纖維可塑性，熱硬化性樹脂熱可塑性PE(聚乙烯)ABSPC電子零件汽車用內裝飾板電動工具外殼高度之耐磨損性HPM1DACSLD 熱硬化性碳酸樹脂尿素樹脂氮化石灰樹脂齒輪類，電氣零件餐具化粧品UL規格用(添加難燃劑型等) ABC聚苯乙烯電視機外殼，陰極射線管覆蓋音響器材基板適度之強度+耐蝕性HPM38PVC 聚氯乙烯電話器，漏水管，絕緣管，接頭耐蝕性HPM38二、耐腐蝕性聚氯乙烯類(polyvinyl chloride)、難燃樹脂、氟素樹脂、發泡樹脂等，均要求模具鋼材的耐腐蝕性。
三、鏡面加工特性光學用塑膠鏡片，大形透明覆蓋零件類以及彩色樹脂用於表現鮮明色色彩之射出成形時，都需要高度的鏡面加工特性。
工模具选材专题知识讲座
（硬度、变形量）→表面处理或喷沙。
图9-1
图 9-2
9.2 冷作模具与热作模具旳选材
9.2.1 冷作模具选材与工艺路线 ⑴选材原则 •按载荷情况：轻载主要要求耐磨性；重载兼有高耐磨
性、高强韧性；冲击载荷为主时，则强韧性为主。 •按模具类型：冲压模具主要失效形式是磨损，冷墩模具
是破裂、墩粗及过分磨损；冷挤压模具则是凸模墩粗、 折断，凹模变形、涨裂及磨损。 •常 用 材 料：T8A、T10A(性能一般)；CrWMn、 9Mn2V、GCr15(性能中档)；Cr12MoV(耐磨性特佳)； 9SiCr、60Si2Mn、6CrW2Si、W6Mo5Cr4V2(强韧性 好)；6W6Mo5Cr4V、6Cr4W3Mo2VNb (高强韧性)； 以及硬质合金和钢结硬质合金(特高耐磨性)。
⑶经典工艺路线（量块） •材料与要求：
图 9-7
GCr15，64 ～ 66HRC。
•工艺路线：
铸造 → 球化退火→（调质 ）→切削加工→淬火 →（热
校直 ） → 冷水冲洗 → 冷处理 → 回火或稳定化处理 →
清洗 → 粗磨及研磨 → 自然稳定化处理 → 精磨及研磨。
作业：1，2，3。
图 9-8
本章结束
表9-3
表9-4上
表9-4 下
9.4 量具旳选材
⑴要求： 高耐磨性、高尺寸稳定性、良好耐蚀性、足够强度
和韧性及良好加工性。 ⑵选材：
中碳钢、渗碳钢（精度要求不高、形状简朴、小尺 寸量具，如卡规、样板、角尺等）；CrWMn、GCr15( 高精度量具，如量规、块规、卡尺等)。
高速钢、硬质合金（使用频繁、高耐磨性、高精 度、高耐用度量具）。
⑵ 常用工艺路线 •一般模具：
铸造→球化退火→机械加工→淬火、回火→钳修、磨刃 •成型磨削或电加工成型模具：
(数控模具设计)模具选材教材精编
（数控模具设计）模具选材教材學習目標：一、使用參考資料查表下，能夠自己選用正確的模具材料。
二、使用參考資料查表下，能夠正確說明腐蝕性模具所使用的模具材料。
材料選用：模具材料的選用適當與否，不但會直接影響到模具壽命、精度、加工性、價值與成本等有很大之影響，而且也會影響到製成品的品質。
近年來塑膠模具隨著各種塑膠成品的迫切需要，不但年年直線增加，而且在內容上也顯著地趨向於產量化，專業化以及精密化，為了達到模具品質的要求，除了模具在加工過程中之技術與設備為必備的條件外，對於模具所採用的材料也愈來愈有嚴格的要求。
茲將模具材料的要求條件的種類、用法分述於後。
在設計模具時，設計人員需先對目前市面上及廠內現有的模具材料，徹底的有所了解。
模具所用的材料通常大部都是屬於金屬材料，所以在選用模具材料時應考慮到產品的壽命，所採用的樹脂、模具的構造、零件的設計、製造價格、成形品的外觀、物性、尺寸精度以及物理與化學性能等因素。
茲將選用模具材料的幾個原則提供給大家作參考。
一、機械加工性好銑削加工、研磨加工、放電加工等模具主要加工的加工性良好。
二、耐摩耗性佳此為影響模具壽命及模具精度的主要因素。
三、韌性好模具零件薄肉部分或受衝擊部分需具此特性。
四、耐蝕性優視成形材料有些會產生腐蝕性氣體，故模具須能耐這些氣體。
五、熱處理特性好熱處理變形要小。
六、價廉具市埸性，能快速而便宜地購得。
七、表面加工性良好研磨性好，容易獲得鏡面，刻字等加工性佳，且無組織不壹、硬度不勻等缺點。
樹脂種類及模具材料選擇之關係：樹脂所要求模具鋼料之特性，諸如耐磨損性、耐腐蝕性、鏡面特性或預硬化特性等等，必須事先予以明確化，以便能夠適當地選用各種鋼材。
模具鋼材之基本特性，基本上以耐磨損性材料、耐腐蝕性材料、鏡面拋光型材料以及預硬鋼材等分類。
下列敘述其特徵及其改良等級鋼材之情形。
一、耐磨損性鋼材針對壹些混有玻璃纖維(glassfiber)或金屬粉末之強化型樹脂，其模具必須要求使用高強度及耐磨損性之材料。
模具选材及备料
1
教 学 模 块 二
金属材料基础知识的认知 金属材料改性处理
2
3
4
模具材料的选用
观察金属材料组织
5 讨论两幅模具的选材及热处理
任务一：金属材料基础知识的认知
任务目标
熟悉各 种金属 分类名 称
了解各 类金属 的用途
量材 使用
任务过程
金属和非金属
金属材 料分类
黑色金属和有色金属 纯金属和合金 钢和铸铁 钢的分类
① 钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如 Si，Mn，Cr 等。混合稀土元素用RE （或 Xt） 表示。 ② 产品名称、用途、冶炼和浇注方法等一般采用 汉语拼音 的缩写字母表示， ③ 钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字 表示
任务三 常用金属材料牌号及特点
• 二、常用材料的牌号
• • • • • • 1.碳素结构钢 2.优质碳素结构钢 3.碳素工具钢 4.合金结构钢 5. 低合金结构钢 6．合金工具钢和高速工具钢
任务三
模具材料的选用
四、新材料简介
（1）超级钢 （2）超细晶粒钢 （3）新一代钢铁材料的应用
金属的结晶及晶体结构?体心立方晶格16面心立方晶格17密排六方晶格铁碳合金的基本组织与性能铁碳合金的基本组织与性能?2铁碳合金的基本组织?1铁素体用符号f或表示18铁碳合金的基本组织与性能铁碳合金的基本组织与性能?2铁碳合金的基本组织?2奥氏体用符号a或表19铁碳合金的基本组织与性能铁碳合金的基本组织与性能?2铁碳合金的基本组织?3渗碳体fe3c20铁碳合金的基本组织与性能铁碳合金的基本组织与性能?2铁碳合金的基本组织?4珠光体p如图21a粒状b片状铁碳合金的基本组织与性能铁碳合金的基本组织与性能?2铁碳合金的基本组织?5莱氏体ld22?一铁碳合金相图钢的热处理基础23?二合金钢的合金元素对钢的性能改善作用钢的热处理基础78钛ti8钛ti9铌nb10稀土元素re11磷p硫s钨w1锰mn2硅si2硅si3钼硼mob4镍ni5铬cr6钒v24钢的热处理工艺正火退火25回火淬火?1表面热处理表面淬火火焰加热表面淬火渗氮?2化学热处理渗碳感应加热表面淬火法??渗氮钢的表面热处理与化学热处理26任务三模具材料的选用一二三27模具工作环境及失效分析国内外模具材料对照模具材料选用冲压模具选材塑料模具选材金属压铸模具选材任务三模具材料的选用冲压模具工作作环境及失效分析28任务三塑料模具工作作环境及失效分析模具材料的选用1腐蚀2磨损2磨损3变形4开裂29任务三模具材料的选用一冲压模具选材1
模具材料选用标准
模具材料选用标准1. 引言模具是工业生产中广泛应用的重要工具，它们在制造过程中起着至关重要的作用。
模具材料的选用直接影响着模具的质量、寿命和生产效率。
因此，合理选用模具材料是提高模具质量和生产效率的关键所在。
本文将介绍模具材料的选用标准，帮助读者了解如何选择合适的模具材料，以满足不同的工业应用需求。
2. 模具材料的分类模具材料根据其使用条件和性能要求可分为金属材料和非金属材料两大类。
2.1 金属材料金属材料是制造模具最常用的材料之一。
它们具有良好的机械性能和导热性能，适用于高负荷和高温的工作环境。
常见的金属材料有：•铝合金：轻质、导热性好，适用于制造低负荷、低温或非金属物体的模具。
•钢材：强度高、耐磨损、耐高温，适用于制造高负荷、高温或金属物体的模具。
•铜材：导热性能好、易加工，适用于制造高精度模具。
2.2 非金属材料非金属材料主要用于制造低负荷和低温的模具。
它们具有良好的绝缘性能和抗腐蚀性能，适用于一些特殊工作环境。
常见的非金属材料有：•树脂材料：成本低、易加工，适用于制造低负荷、低温或非金属物体的模具。
•玻璃纤维材料：耐高温、绝缘性能好，适用于制造高温或特殊工作环境下的模具。
•聚合物材料：轻质、耐磨损、成本低，适用于制造低负荷、低温或非金属物体的模具。
3. 模具材料选用标准合理选用模具材料可提高模具的寿命和生产效率。
以下是模具材料选用的一些关键标准：3.1 强度和韧性模具工作时所受到的力和冲击较大，因此模具材料需要具有足够的强度和韧性。
强度可以保证模具在工作时不会变形或断裂，而韧性可以防止模具出现裂纹或破损。
3.2 耐磨性和硬度在模具使用过程中，会受到磨损和摩擦的影响。
因此，模具材料需要具有良好的耐磨性和硬度，以确保模具的寿命和性能。
3.3 导热性能对于需要导热的模具，如注塑模具等，导热性能是一个重要的考虑因素。
高导热性能可以提高模具的散热速度，减小温度梯度，增加模具使用寿命。
3.4 工艺性能模具材料需要具有良好的工艺性能，包括可加工性、可切削性和可焊性等。
模具材料选择
模具材料选择随着我国制造业的不断发展，模具行业作为制造业的重要组成部分，也取得了长足的发展。
而作为模具制作的关键环节——模具材料选择，也变得非常重要。
本篇文章就探讨一下在模具制作中，如何选择合适的模具材料。
一、模具材料介绍通常应用于模具的材料主要有金属和非金属两种。
1、金属材料金属材料是制作模具的主要材料，它们的强度高、韧性好、耐磨等特点使得它们在高强材料加工中有着广泛的应用。
在模具制作中常用的金属材料有以下几种：① H13模具钢：适用于制作模锻件，冲压件，压铸件等模具。
②使用AISI 420不锈钢，主要用于制作模锻场合的模具。
③使用AISI P20钢，它是制作塑料模具必不可少的材料。
④使用AISI S7钢，广泛适用于冲压模和热压模。
2、非金属材料相对于金属材料而言，非金属材料没有金属材料的高强度、耐磨特性，但是它们具有优异的加工性能，因此在一些特定的应用环境下，非金属材料也有其不可替代的优势。
常用的非金属材料有以下几种：①石墨：石墨材料的耐高温性以及顺应性使得它经常被用于在半导体工业中。
②陶瓷：陶瓷材料的硬度和刚性可以满足在轻型模具制作中的需求。
③聚四氟乙烯(PTFE)：由于其极高的抗化学性和高温性能。
PTFE在模具制作中也很受欢迎。
二、选择模具材料的关键因素1、生产批量如果你要生产小批量零部件，那么使用一些低成本的材料来加工往往是一个不错的选择。
但是，如果您要生产大批量的零部件，则应选择非常耐用的材料制作模具，以确保模具的寿命和成本效益。
2、材料的热处理程度加热过程中产生的热应力对模具的性能和寿命影响较大。
必要时应对材料进行热处理。
对于金属材料来说，会增强金属的硬度和寿命，但有时也可能导致材料产生开裂等问题。
因此，需要选择适当的热处理工艺，来避免材料产生不必要的问题。
3、材料的强度和硬度模具材料的强度和硬度是制造模具最重要的因素。
但是，在选择材料之前，需要确保根据所要制造的零部件的需求，来选择适当的材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
模具选材及强韧化
Selecting And Toughening And Strengthening
of Mould Materials
课程编号：07370770
学分： 2
学时：30（其中：讲课学时：30 实验学时：0）
先修课程：金属学原理、金属组织控制原理、金属材料强韧化、金属力学性能、金属材料学
适用专业：材料科学与工程类专业，机械制造专业等
教材：《模具材料与使用寿命》，王家瑛主编，机械工业出版社，2000年第1版
开课学院：材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务：
《模具选材及强韧化》是材料学本科生的一门选修课。
主要任务是在本科生《金属材料学》的基础上，拓宽知识面。
介绍国内外各类模具钢的性能特点、生产工艺及应用情况、热处理及表面处理工艺、不同模具的钢种选择等。
为学生从事材料科学领域的研究和相关工作打下基础。
二、课程的基本内容及要求
第一章模具材料及热处理概述
1、教学内容
（1）模具寿命与失效分析
（2）模具的性能要求
（3）模具选材原则
2、基本要求
掌握模具的常规力学性能要求和特殊性能要求。
掌握模具的服役条件及主要失效形式。
掌握模具选材原则及影响模具寿命的因素。
第二章、冷作模具用钢及热处理
1、教学内容
（1）冷作模具钢
（2）冷作模具钢热处理
2、基本要求
掌握冷作模具钢的分类及选择的基本原则。
了解各类冷作模具钢的性质、热处理工艺、表面处理工艺及应用情况。
第三章、热作模具用钢及热处理
1、教学内容
（1）热作模具钢
（2）热作模具钢热处理
2、基本要求
掌握热作模具钢的分类及选择的基本原则。
了解各类热作模具钢的性质、热处理工艺、表面处理工艺及应用情况。
第四章、塑料模具用钢
1、教学内容
（1）塑料模具要求
（2）塑料模具钢成分特点及材料选择
2、基本要求
掌握塑料模具的性能要求，了解塑料模具钢的牌号、成分特点及性能特点。
正确选用塑料模具材料。
第五章、模具表面处理
1、教学内容
（1）模具表面化学热处理
（2）模具表面镀层技术
2、基本要求
掌握化学热处理的原理、方法及涂镀技术，正确选择模具表面处理方法。
1、本课程是网络学习课程，学生通过网络课件自主学习。
2、本课程学习完成后，要求学生完成一篇读书报告或综述性小论文。
五、参考书目：
1 《新编工模具钢及金相热处理》蔡美良等主编，机械工业出版社，1998年第1版。
制定人：邵红红审定人：批准人：
2013 年 4 月日
课程简介
课程编码：07370770
课程名称：模具选材及强韧化
英文名称：Selecting And Toughening And Strengthening of Mould Materials
学分：2
学时：30 （其中：讲课学时：30 实验学时：0 ）
课程内容：《模具选材及强韧化》是材料学本科生的一门选修课。
主要任务是在本科《金属材料学》的基础上，拓宽知识面。
介绍国内外各类模具钢的性能特点、生
产工艺及应用情况、热处理及表面处理工艺、不同模具的钢种选择及典型模
具失效分析等。
为学生从事材料科学领域的研究和相关工作打下基础。
选课对象：材料科学与工程本科四年级学生
先修课程：金属学原理、金属组织控制原理、金属材料强韧化、金属力学性能、金属材料学
教材：《模具材料与使用寿命》王家瑛主编；机械工业出版社、2000年第1版。