常用塑料模具零部件材料解析

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10.塑料模具主要部件的国产钢料选用

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。

塑料模具各零部件解析

塑料模具各零部件解析
口未执好的模具除外,透明或镜面产品则至少省到800#号砂纸。 3、 PL面要按以下加工方法作先后选择:磨、锣、火花、线割、手工,整个模面不能看
到有刀纹、划伤、及打磨机纹。 4、 内模排位、顶针运水要严格按图加工如有问题或不同意见及早向上反映。 5、 如有烧焊的地方一定要去除焊迹以及烧焊印,前模、透明模硬模及出口模未经经理
简化形细水口由拉杆螺丝拉开1、2号板并作A板定位之用,模外边加做拉板作辅助 起保护作用,拉板有机会与活动板磨擦的地方应避空0.5mm。 4、 拉板用于开模和作定位用时,同一功能的拉板应同时起作用才能保证平衡开模,为 了保证这点拉板定位螺丝加做一圆介子,拉板坑端部加做一镶件以调整平行,镶件 需热处理。 二十、 省模 1、 省模基本上是模具制作的最后工序,一旦出错就前功尽弃了,所以要求省模要特别 认真细心,要不断提高技术。 2、 师傅送模到省模房时,一定要与省模组长交接清楚,该模具的要求怎样、省到何种 程度,对那些擦穿位、碰穿位以及夹口位必须高度重视,有啤件的应附上啤件,对 有尺寸要求的地方要清楚有多少余量省,要思考怎样省才能保证尺寸,对那些可以 合起来省的夹口位应合起来省,积木钉位必须用塞规一边省一边测其大小,不可盲 目及不顾后果的操作。 3、 工作时间不能淡论与工作无关的话题,不准心不在焉,谁不按要求做,粗心大意把 模具省出问题或省坏模具,后果由谁负责。总之:要求每位省模工必须做到“三到 ”即:眼到、手到、心到。 二十一、放模检查 1、 出厂前,必需严格进行出厂程序,按照程序表逐项认真填写《模具完工单》框内只 作“√”“OK”或“-”,“没有此项”不能两个符号一齐打,造成模棱两可,填 放模具纸时不允许涂改。 2、 谁不认真检查或应附了事,模具生产时出了问题由谁负责。
同意不得烧焊。 6、 内模在磨好直角后,在基准角前后模对应的位置锣0.5mm的凹槽打上模号,以分清

第3章塑料模具材料详解

第3章塑料模具材料详解

第3章塑料模具材料本章将介绍典型塑料模具用钢的性能及热处理方法,为正确、合理地选用塑料模具提供依据。

3.1塑料模具的工作条件、失效形式及性能要求1.塑料模具的工作条件按照塑料件的原材料性能和成形方法,可把塑料模分为两大类:(1)热固性塑料模:主要用于酚醛塑料、三聚氰胺树脂等各种胶木粉的压制成形。

(2)热塑性塑料模:主要用于热塑性塑料注射成形和挤出成形。

塑料模的工作条件:(1)热固性塑料压缩模热固性塑料压缩模的工作温度一般为160—250℃,工作时模腔承受压力大,一般为160—200MPa,个别的要达到600MPa。

工作中型腔面易磨损、并承受一定的冲击负荷和腐蚀作用。

用这类模具压制各种胶木粉制件时,在原材料中加入一定量的粉末填充剂,并在热压状态下成形,所以热负荷和机械负荷较大,而填充剂致使模腔磨损也严重。

(2)热塑性塑料注射模热塑性塑料注射模的工作温度在150℃以下,承受的工作压力和磨损不像压缩模那样严重。

有些塑料在加热后的熔融状态下能分解出氮化氢和氯化氢气体,对模具型腔面有较大的腐蚀性。

成形硬性塑料或含有玻璃纤维填料的增强塑料的塑料模具,则大大加剧对流道和型腔面的磨损。

塑料模失效形式主要有磨损、腐蚀、变形和断裂等。

(1)磨损热固性塑料对模具表面产生严重摩擦,结果导致模具表面拉毛,粗糙度变大而失去光泽,这会影响到塑料制件的外观质量。

在此情况下,模具应定期卸下抛光,经过多次抛光后,型腔尺寸将会超差而失效。

特别是塑料中含有云母粉、硅砂、玻璃纤维等固体无机填料时,会明显加剧型腔的磨损,不仅会使型腔表面粗糙度值增加,也会使模具型腔尺寸变大。

(2)腐蚀塑料模受腐蚀后将导致模具表面的腐蚀磨损,从而加剧其磨损失效。

(3)变形模具在持续受热、受压条件下工作,会发生局部塑性变形而失效。

例如,生产中常用的渗碳钢或碳素工具钢制胶木模,在棱角处受负荷最大而产生塑件变形,出现表面起皱、凹陷、麻点甚至棱角塌歪等;或者分型面变形间隙扩大导致飞边增大而使塑件报废。

注塑模具材料选用

注塑模具材料选用

模具材料选用标准成型零部件材料选用.1 成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件,如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。

.2 成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命,决定着所成型塑料制品的外观及内在质量,必须十分慎重,一般要在合同规定及客户要求的基础上,根据制品和模具的要求及特点选用。

.3 成型零部件材料的选用原则是:根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使用要求、生产批量大小等,兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能,同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法,以选用不同类型的钢材。

.4 对于成型透明塑料制品的模具,其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材,如718(P20+Ni 类)、NAK80(P21类)、S136(420类)、H13类钢等,其中718、NAK80为预硬状态,不需再进行热处理;S136及H13类钢均为退火状态,硬度一般为HB160-200,粗加工后需进行真空淬火及回火处理,S136的硬度一般为HRC40-50,H13类钢的硬度一般为HRC45-55(可根据具体牌号确定)。

.5 对于制品外观质量要求高,长寿命、大批量生产的模具,其成型零部件材料选择如下:a) 型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材,如718(P20+Ni类)、NAK80(P21类)等,均为预硬状态,不需再进行热处理。

b) 型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材,如618、738、2738、638、318等,均为预硬状态;对生产批量不大的模具,也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。

.6 对于制品外观质量要求一般的模具,其成型零部件材料选择如下:a) 小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。

b) 大中型模具,所成型塑料对钢材无特殊要求,型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材;型芯可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等,也可选用国产塑料模具钢。

模具常用的塑料

模具常用的塑料

常用的塑料:POM 聚甲醛化学和物理特性POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。

POM既有均聚物材料也有共聚物材料。

均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。

共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。

无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。

POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~3.5%。

对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。

POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。

由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。

PC 聚碳酸酯化学和物理特性PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。

PC的缺口伊估德冲击强度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。

PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。

在选用何种品质的 PC材料时,要以产品的最终期望为基准。

如果塑件要求有较高的抗冲击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。

典型用途电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业(车辆的前后灯、仪表板等)。

ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。

每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。

从形态上看,ABS是非结晶性材料。

三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。

ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。

塑料模具常用材料

塑料模具常用材料

塑料模具常用材料Yesterday disappeared, January 6, 2020随着塑料产量的提高和应用领域的扩大;对塑料模具提出了越来越高的要求;促进了塑料模具的不断发展..目前塑料模具正朝着高效率、高精度、高寿命方向发展;推动了塑料模具材料迅速发展..我国目前用于塑料模具的钢种;可按钢材特性和使用时的热处理状态分类:1、渗碳型:20;20Cr;20Mn;12CrNi3A;20CrNiMo2、预硬:Cr2Mo;Y20CrNi3AlMnMoSM2;5NiSCa;Y55CrNiMnMoVSM1;4Cr5MoSiVS;8Cr2M n-WMoVS8CrMn3、调质型:45;50;55;40Cr;40Mn;50Mn;S48C;4Cr5MoSiV;38CrMoAlA4、耐蚀型:3Cr13;2Cr13;Cr16Ni4Cu3NbPCR;1Cr18Ni9;3Cr17Mo;0Cr17Ni4Cu4Nb74PH5、淬硬型:T7A;T8A;T10A;5CrNiMo;9SiCr;9CrWMn;GCr15;3Cr2W8V;Cr12MoV;45Cr2Ni MoVSi;6CrNiSiMnMoVGD6、时效硬化型:18Ni140级18Ni170级;;18Ni210级;10Ni3MnCuAlPMS;18Ni9Co;06Ni16MoVTiAl;25CrNi3MoAl一、渗碳型塑料模具用钢渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模..为了便于冷挤压成形;这类钢在退火态须有高的塑性和低的变形抗力;因此;对这类钢要求有低的或超低的含碳量;为了提高模具的耐磨性;这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理;表面硬度可达58~62HRC.. 此类钢国外有专用钢种;如瑞典的8416、美国的P2和P4等..国内常采用工业纯铁如DT1和DT2、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢;以及国内最新研制的冷成形专用钢 0Cr4NiMoVLJ..二、淬硬型塑料模具用钢一常用钢种及热处理常用的淬硬型有:如T7A、T8A、低合金冷作模具钢如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV钢、Cr12型钢如Cr12MoV钢、高速钢如W6Mo5Cr4V2钢、基体钢和某些等..这些钢的最终热处理一般是淬火和低温回火少数采用中温回火或高温回火;热处理后的硬度通常在45~50HRC以上..二实际应用仅适于制造尺寸不大;受力较小;形状简单以及变形要求不高的塑料模低合金冷作模具钢主要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模Cr12型钢适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模W6Mo5Cr4V2钢适于制造要求强度高和耐磨性好的塑料模适合于制造有较高强韧性和一定耐磨性的塑料模..另外;GD钢也是近年新推广使用的一种淬硬型 ..由于该钢强韧性高、淬透性和耐磨性好;淬火变形小;价格低;用此钢取代Cr12MoV钢或基体钢制造大型、高耐磨、高精度塑料模;不仅降低了成本;而且提高了模具的使用寿命..三、预硬型塑料模具用钢所谓预硬钢就是供应时已预先进行了热处理;并使之达到模具使用态硬度..这类钢的特点是在硬度30~40HRC的状态下可以直接进行成形车削、钻孔、铣削、雕刻、精锉等项加工;精加工后可直接交付使用;这就完全避免了热处理变形的影响;从而保证了模具的制造精度..我国近年研制的预硬化型塑料模具钢;大多数是以中碳钢为基础;加入适量的铬、锰、镍、钼、钒等合金元素制成..为了解决在较高硬度下切削加工难度大的问题;通过向钢中加入硫、钙、铅、硒等元素;以改善切削加工性能;从而制得易切削预硬化钢..有些预硬化钢可以在模具加工成形后进行渗氮处理;在不降低基体使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性显着提高..四、时效硬化型塑料模具钢此类钢的共同特点是含碳量低、合金度较高;经高温淬火固溶处理后;钢处于软化状态;组织为单一的过饱和固溶体..但是将此固溶体进行时效处理;即加热到某一较低温度并保温一段时间后;固溶体中就会析出细小弥散的金属化合物;从而造成钢的强化和硬化..并且;这一强化过程引起的尺寸、形状变化极小..因此;采用此类钢制造塑料模具时;可在固溶处理后进行模具的机械成形加工;然后通过时效处理;使模具获得使用状态的强度和硬度;这就有效地保证了模具最终尺寸和形状的精度..此外;此类钢往往采用真空冶炼或电渣重熔;钢的纯净度高;所以镜面抛光性能和光蚀性能良好..这一类钢还可以通过镀铬、渗氮、离子束增强沉积等表面处理方法来提高耐磨性和耐蚀性..五、耐蚀塑料模具钢PCR0Cr16Ni4Cu3NbPCR钢属析出硬化 ;硬度为32~35HRC时可进行切削加工..该钢再经460~480℃时效处理后;可获得较好的综合力学性能..六、其它塑料模具材料一铜合金用于塑料模材料的铜合金主要是铍青铜;如ZCuBe2、ZCuBe2.4等..一般采用铸造方法制模;不仅成本低;周期短;而且还可制出形状复杂的模具..铍青铜可通过固溶—时效强化;固溶后合金处于软化状态;塑性较好;便于机械加工..经时效处理后;合金的抗拉强度可达1100~1300MPa;硬度可达40~42HRC..铍青铜适用于制造吹塑模、注射模等;以及一些高导热性、高强度和高耐腐蚀性的塑料模..利用铍青铜铸造模具可以复制木纹和皮革纹;可以用样品复制人像或玩具等不规则的成型面..二的密度小;熔点低;加工性能和导热性都优于钢;其中铸造铝硅合金还具有优良的铸造性能;因此在有些场合可选用铸造铝合金来制造塑料模具;以缩短制模周期;降低制模成本..常用的铸造铝合金牌号有ZL101等;它适于制造要求高导热率;形状复杂和制造周期短的塑料模具..形变铝合金Lcq也是用于塑料模制造的铝合金之一;由于它的强度比ZL101高;可制作要求强度较高且有良好导热性的塑料模..三锌合金用于制作塑料模具的锌合金大多为Zn-4Al-3Cu共晶型合金;。

注塑常用材料的性能

注塑常用材料的性能

注塑常用材料的性能注塑是一种常见的塑料加工方法,使用注塑机将熔化的塑料注入模具中,通过冷却和固化,最终得到所需形状的制品。

在注塑过程中,使用的材料对产品的性能起着重要的影响。

下面将介绍一些常用的注塑材料及其性能特点。

1.聚丙烯(PP)聚丙烯是一种常用的热塑性塑料,性能轻巧、耐用、具有良好的耐磨性和化学稳定性。

聚丙烯的耐温性较低,不适用于高温环境下的应用。

聚丙烯还具有良好的电气绝缘性能和易加工性。

2.聚乙烯(PE)聚乙烯是一种低成本、可回收利用的塑料材料,具有良好的韧性和抗冲击性。

它还具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性能。

聚乙烯适用于制作注塑产品的包装、管道、容器等。

3.聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是一种可变形的塑料,通常以白色或透明的形式出现。

聚苯乙烯的特点是轻盈、刚性、易加工。

然而,它的耐冲击性较差,温度敏感性较高,容易产生变形。

聚苯乙烯通常用于制作包装材料、电子器件和消费品。

4.聚丙烯共聚物(PPC)聚丙烯共聚物是一种聚合物材料,其结构中含有丙烯酸等共聚单体。

它具有聚丙烯的特点,但硬度和强度更高,耐磨性更好。

聚丙烯共聚物被广泛应用于汽车零部件、家电外壳等。

5.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种透明、刚性的塑料材料,具有良好的耐冲击性和耐化学腐蚀性能。

聚碳酸酯还具有耐高温性和优异的阻燃性能。

它常用于制作光学零件、电子产品外壳等。

6.尼龙(PA)尼龙是一种强度高、韧性好的工程塑料,具有良好的力学性能和耐磨性。

它耐腐蚀、抗冲击,并且具有良好的耐热性。

尼龙通常用于制作机械零件、汽车零部件等。

7.聚苯乙烯/丙烯酸乙酯(PSEPS)聚苯乙烯/丙烯酸乙酯是一种具有良好的透明度和抛光性能的共聚物。

它具有聚苯乙烯的刚性和丙烯酸乙酯的抗冲击性能,常用于制作高质量的注塑制品。

8.聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种具有耐候性和耐化学性能的塑料材料。

它耐腐蚀、抗紫外线、隔音隔热,常用于制作建筑材料、电缆绝缘层等。

9.聚酯(PET)聚酯是一种透明、抗拉强度高的塑料,具有优异的耐化学性和耐热性。

常用模具材料3046534648

常用模具材料3046534648

6.4 常用塑料模具零部件材料塑料注射模具结构比较复杂,一套完整的模具有各种各样的零件,各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。

合理选择模具零件的材料,是生产高质量模具、提高效率、降低成本的基础。

6.4.1 塑料注射模具对材料的基本要求对于塑料注射模具,模具零件材料的基本要求如下。

1. 具有良好的机械加工性能塑料注射模具零件的生产,大部分由机械加工完成。

良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。

良好的机械加工性能能够延长加工刀具的寿命,提高切削性能,减小表面粗糙度值,以获得高精度的模具零件。

2. 具有足够的表面硬度和耐磨性塑料制品的表面粗糙度和尺寸精度、模具的使用寿命等,都与模具表面的粗糙度、硬度和耐磨性有直接的关系。

因此,要求塑料注射模具的成型表面有足够的硬度,其淬火硬度应不低于55 H RC,以便获得较高的耐磨性,延长模具的使用寿命。

3. 具有足够的强度和韧性由于塑料注射模具在成型过程中反复受到压应力(注射机的锁模力)和拉应力(注射模型腔的注射压力)的作用,特别是大中型和结构形状复杂的注射模具,要求其模具零件材料必须有高的强度和良好的韧性,以满足使用要求。

4. 具有良好的抛光性能为了获得高光洁表面的塑料制品,要求模具成型零件表面的粗糙度值小,因而要求对成型零件表面进行抛光以减小其表面粗糙度值。

为保证抛光效果,模具材料不应有气孔、杂质等缺陷。

5. 具有良好的热处理工艺性模具材料经常依靠热处理来达到必要的硬度,这就要求材料具有较好的淬硬性和淬透性。

塑料注射模具的零件往往形状较复杂,淬火后进行加工较为困难,甚至根本无法加工,因此模具零件应尽量选择热处理变形小的材料,以减少热处理后的加工量。

6. 具有良好的耐腐蚀性一些塑料及其添加剂在成型时会产生腐蚀性气体,因此选择的模具材料应具有一定的耐腐蚀性,另外还可以采用镀镍、铬等方法提高模具型腔表面的抗蚀能力。

7. 表面加工性能好塑料制品要求外表美观,花纹装饰时,则要求对模具型腔表面进行化学腐蚀花纹,因此要求模具材料蚀刻花纹容易,花纹清晰、耐磨损。

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6.4 常用塑料模具零部件材料塑料注射模具结构比较复杂,一套完整的模具有各种各样的零件,各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。

合理选择模具零件的材料,是生产高质量模具、提高效率、降低成本的基础。

6.4.1 塑料注射模具对材料的基本要求对于塑料注射模具,模具零件材料的基本要求如下。

1. 具有良好的机械加工性能塑料注射模具零件的生产,大部分由机械加工完成。

良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。

良好的机械加工性能能够延长加工刀具的寿命,提高切削性能,减小表面粗糙度值,以获得高精度的模具零件。

2. 具有足够的表面硬度和耐磨性塑料制品的表面粗糙度和尺寸精度、模具的使用寿命等,都与模具表面的粗糙度、硬度和耐磨性有直接的关系。

因此,要求塑料注射模具的成型表面有足够的硬度,其淬火硬度应不低于55 H RC,以便获得较高的耐磨性,延长模具的使用寿命。

3. 具有足够的强度和韧性由于塑料注射模具在成型过程中反复受到压应力(注射机的锁模力)和拉应力(注射模型腔的注射压力)的作用,特别是大中型和结构形状复杂的注射模具,要求其模具零件材料必须有高的强度和良好的韧性,以满足使用要求。

4. 具有良好的抛光性能为了获得高光洁表面的塑料制品,要求模具成型零件表面的粗糙度值小,因而要求对成型零件表面进行抛光以减小其表面粗糙度值。

为保证抛光效果,模具材料不应有气孔、杂质等缺陷。

5. 具有良好的热处理工艺性模具材料经常依靠热处理来达到必要的硬度,这就要求材料具有较好的淬硬性和淬透性。

塑料注射模具的零件往往形状较复杂,淬火后进行加工较为困难,甚至根本无法加工,因此模具零件应尽量选择热处理变形小的材料,以减少热处理后的加工量。

6. 具有良好的耐腐蚀性一些塑料及其添加剂在成型时会产生腐蚀性气体,因此选择的模具材料应具有一定的耐腐蚀性,另外还可以采用镀镍、铬等方法提高模具型腔表面的抗蚀能力。

7. 表面加工性能好塑料制品要求外表美观,花纹装饰时,则要求对模具型腔表面进行化学腐蚀花纹,因此要求模具材料蚀刻花纹容易,花纹清晰、耐磨损。

6.4.2 塑料注射模具零件常用材料目前生产中常用的塑料模具材料有金属材料和非金属材料,常用的金属材料有碳素模具钢、渗碳型塑料模具钢、合金模具钢以及塑料模具特殊用钢等,它们的类别和特点如下。

1. 碳素模具钢⑴SM45钢SM45钢属优质碳素塑料模具钢,与普通优质45碳素结构钢相比,其钢中的S、P含量低,钢材纯度好。

由于SM45钢的淬透性差,制造较大尺寸的塑料模具,一般用热轧、热锻或正火状态,模具硬度低,耐磨性较差;制造小型塑料模具,用调质处理可获得较高的硬度和较好的强韧性。

钢中碳含量中等,形状简单的模具一般采用水冷淬火,形状复杂的小型模具水淬容易出现裂纹,一般采用水淬油冷。

SM45钢的优点是价格便宜,切削加工性能好,淬火后具有较高的硬度,调质处理后具有良好的强韧性和一定的耐磨性,被广泛用于制造中、低档的塑料模具。

⑵SM50钢SM50钢属碳素塑料模具钢,其化学成分与高强中碳优质结构钢——50钢相近,但钢的洁净度更高,碳含量的波动范围更窄,力学性能更稳定。

SM50钢经正火或调质处理后,具有一定的硬度、强度和耐磨性,而且价格便宜,切削加工性能好,适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需很长的模具等。

但SM50钢的焊接性能不好,冷变形性能差。

⑶SM55钢SM55钢属碳素塑料模具钢,其化学成分与高强中碳优质结构钢——55钢相近,但钢的洁净度更高,碳含量的波动范围更窄,力学性能更稳定。

SM55钢经热处理后具有高的表面硬度、强度、耐磨性和一定的韧性,一般在正火或调质处理后使用。

该钢价格便宜、切削加工性能中等,当硬度为179~229HBS时,相对加工性为50%,但焊接性和冷变形性均低。

适宜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。

2. 渗碳型塑料模具钢⑴20钢20钢属于低碳钢,特点是强度低,塑性和韧性较高,切削性和焊接性很好。

含锰量低的20钢的切削加工性比含锰量高的要差些,但可以用正火或冷变形的方法来改善,冷变形还可以提高钢的强度,而正火可以提高钢的韧性,所以采用冷挤压成形的模具在冷挤压加工前最好先进行正火处理。

退火虽然能提高20钢的韧性,但由于其缓慢的冷却可能引起游离铁素体在晶粒边界上析出,严重影响到钢的切削加工性与加工后应有的表面粗糙度,因此20钢不适宜在退火状态下制造各类零件。

20钢适宜制作普通的中小型塑料模具。

为了提高模具型腔的耐磨性,模具成形后需进行渗碳或碳氮共渗热处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性,心部具有很好的韧性。

⑵ 20Cr钢20Cr钢的强度和淬透性比相同含碳量的碳素钢都有明显提高,20Cr钢经淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。

渗碳时钢的晶粒有长大倾向,所以要求二次淬火以提高心部韧性,不宜降温淬火。

当正火后硬度为170~217HBS时,20Cr钢的相对切削加工性为65%,焊接性中等,焊接前要预热100~150℃,冷变形时塑性中等。

该钢适于制造中小型塑料模具。

为了提高模具型腔的耐磨性,模具成形后需要进行渗碳热处理或碳氮共渗热处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。

对于使用寿命要求不高的模具,也可以直接进行调质处理。

⑶20Cr2Ni4钢20Cr2Ni4钢是优质渗碳钢,强度、韧性及淬透性均优良,渗碳后不能直接淬火,在淬火前需进行一次高温回火。

20Cr2Ni4钢的冷变形塑性中等,切削加工性一般,焊接性差,焊前应预热,白点敏感性大,有回火脆性倾向。

20Cr2Ni4钢有高的淬透性,因此可以制造截面尺寸较大的模具。

20Cr2Ni4钢淬火、回火后都有良好的综合性能,可以用切削加工或冷挤压成形的方法制造模具。

为了提高模具表面的硬度和耐磨性,可以采用渗碳、淬火、回火的方法或碳氮共渗、淬火、回火的方法,提高模具表面的硬度和耐磨性,而模具的心部仍保持较好的韧性。

20Cr2Ni4钢适宜制造大、中型塑料模具。

3. 合金模具钢为满足塑料注射模具对材料的各种要求,目前市场上已有许多制造塑料模具专用的合金模具钢。

⑴3Cr2Mo(P20)钢这是一种可以预硬化的塑料模具钢,预硬化后硬度为36~38HRC,适用于制作塑料注射模具型腔,其加工性能和表面抛光性较好。

⑵10Ni3CuAlVS(PM S)钢此种钢为析出硬化钢。

预硬化后时效硬化,硬度可达40~45HRC。

热变形极小,可做镜面抛光,特别适合于腐蚀精细花纹。

可用于制作尺寸精度高,生产批量大的塑料注射模具。

⑶06Ni7Ti2Cr钢该种钢材属于马氏体时效钢。

在未加工前为固熔体状态,易于加工。

精加工后以480~520℃进行时效,硬度可达50~57HRC。

适用于制造要求尺寸精度高的小型塑料注射模具,可做镜面抛光。

⑷8CrMnWMoVS(8CrMn)钢为易切预硬化钢,可做镜面抛光。

其抗拉强度高,常用于大型注射模具。

调质后硬度为33~35HRC,淬火时可空冷,硬度可达42~60HRC。

⑸25CrNi3MoAl钢适用于型腔腐蚀花纹,属于时效硬化钢。

调质后硬度23~25HRC,可用普通高速钢刀具加工。

时效后硬度38~42HRC。

可以做氮化处理,氮化处理后表层硬度可达1100HV。

⑹Crl6Ni4Cu3Nb(PCR)钢耐腐蚀钢,可以空冷淬火,属于不锈钢类型。

空冷淬硬可达42~53HRC,适于有腐蚀性的聚氯乙烯类塑料制品的注射模具。

4. 塑料模具的结构零件用钢塑料注射模具中的结构零件一般采用碳素结构钢或低合金钢。

⑴Q235A钢Q235A为碳素结构钢,其机械性能较差,但价格低廉,常用于塑料注射模的动模及定模座板、垫块等零件。

⑵45、55钢此类钢为优质碳素结构钢,可以用来制造形状较简单,精度要求不高的塑料注射模具,但其使用寿命较低,抛光性不好。

45、55钢可以通过调质处理来改善其性能,可以用于制造塑料注射模具的推板、型芯固定板、支承板等零件。

⑶T8A、T10A钢这类钢为优质碳素工具钢,其含碳量高,淬火硬度可达50~55HRC,可用于制造导柱、导套、斜销、推杆等塑料注射模具零件。

⑷40Gr钢40Gr钢为低合金钢,可以用于制造形状不太复杂的中小型塑料注射模具。

40Gr钢可以进行淬火、调质处理,制作型芯、推杆等零件。

5. 其他材料有色金属材料和非金属材料也是塑料注射模具中经常用到的材料。

⑴铍铜合金铍铜合金是在铜中加入3.0%以下的铍(Be)而形成的合金。

铍铜合金通常采用精密铸造或者压力铸造来制造精密、复杂型腔。

可采用此种方法方便、迅速地制造机械加工无法制作的复杂型腔。

铍铜合金机械性能好,热处理硬度可达40~50HRC,尺寸精度高并且导热性能好。

铍铜合金价格较高,因此,一般仅用其制造型腔镶件,镶入模具中。

⑵锌基合金常用的锌基合金是把锌作为主要成分并加入A1、Cu、Mg等元素形成合金。

锌基合金材料熔融温度低,能简单地用砂型铸造、石膏型铸造、精密铸造等方法成型。

由于其熔融温度低,表面质量较好,加工周期短,经常被用在注射次数少的试模模具和小批量生产的注射成型模具。

因锌基合金铸造后产生收缩较大,所以在铸造后应放置24小时使其尺寸稳定后再进行加工。

锌基合金的使用温度较低,当温度高于150~200℃时容易引起变形。

所以锌基合金仅适用于模具温度较低的塑料注射模具。

⑶环氧树脂环氧树脂应用在试制及成型批量很少的模具上。

纯环氧树脂中一般加铝粉等填料以改善其强度、硬度、收缩率等性能。

采用环氧树脂制模时,只要有模型,就能在相当短的时间内制造出模具,因此对于试制产品是非常有利的。

塑料膜具零件所使用的材料可以根据生产实际情况选用。

表6-11给出了部分塑料模具零件材料的选用及说明。

表6-11 塑料模具常用材料选用习题1.何谓凹模(型腔)和凸模(型芯)?绘出整体组合式凹模或凸模的三种基本结构,并标上配合精度。

2.常用小型芯的固定方法有哪几种形式?分别使用在什么不同场合? 3.螺纹型芯在结构设计上应注意哪些问题? 4.在设计组合式螺纹型环时应注意哪些问题? 5.计算成型零部件工作尺寸时需要考虑哪些因素?6.根据图示的塑件形状与尺寸,分别计算出凹模和凸模的有关尺寸(塑料收缩率取0.005,z δ取△/3)。

(答案:093.00102.46+=L ,040.00242.2+=φL ,067.00194.14+=H ,040.00293.1+=H ,030.014.12±=C ,0093.041.40-=l ,0060.018.12-=h )第6题图。

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