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　　 隨時社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料模具工業(yè)對模具鋼的需求也越來越大。在塑料成型加工中,模具的質(zhì)量對產(chǎn)品質(zhì)量的保證作用是不言而喻的。塑料模具目前已向精密化、大型化和多腔化的方向發(fā)展,對塑料模具鋼的性能的要求越來越高,接下來東锜模具鋼小編給大家分享一下塑料模具鋼的合理選擇與性能。

　　

　　 1、影響塑料磨具鋼選擇的因素

　　

　　 塑料模具的零部件分為兩大類:一類為結(jié)構(gòu)件,包括澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向件、頂模板、頂出機(jī)構(gòu)、支承件等;另一類為成型件:包括型腔、型芯、嵌鑲件等。其中**類零件可按機(jī)械零件的要求進(jìn)行強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計,材料一般選用中低碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼和碳工鋼。而成型件由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要求工件的尺寸精度高,表面粗糙度值低,接縫密合性好,對模具材料的力學(xué)性能、耐磨性及加工工藝都提出了專業(yè)要求。

　　

　　 1.1模具的主要失效形式

　　

　　 由于模具的工作溫度較高,壓力較大,有的塑料材料易于與模具表面發(fā)生磨損和腐蝕作用,有時還會受到脫模帶來的沖擊和碰撞。其主要失效形式有以下三種。

　　

　　 1.1.1表面磨損

　　

　　 由于塑料中增強(qiáng)樹脂填料,對模具型腔表面產(chǎn)生沖刷、磨損和腐蝕作用,從而影響到模具型腔表面粗糙度值升高,尺寸超差。

　　

　　 1.1.2變形

　　

　　 模具局部產(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致表面發(fā)生凹陷、皺紋、麻點和棱角堆塌等損壞。

　　

　　 1.1.3斷裂

　　

　　 由模具局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的斷裂現(xiàn)象。

　　

　　 1.2模具的制造和使用要求

　　

　　 塑料模具對材料在強(qiáng)度和韌度上的要求低于冷作模和熱作模,根據(jù)其失效形式和工作要求,其基本性能要求歸納為:

　　

　　 1.2.1足夠的耐磨性

　　

　　 由于表面磨損是模具的主要失效形式之一,因此模具應(yīng)當(dāng)有足夠的硬度,以保證模具的耐磨性,保證模具的壽命。通常需要選擇合適的材料和恰當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒▉頋M足硬度的要求。但當(dāng)硬度達(dá)到一定值時,硬度對耐磨性的提高作用就不明顯。

　　

　　 1.2.2減少熱處理變形影響

　　

　　 由于注塑零件形狀往往比較復(fù)雜,塑料模具在淬硬后很難加工,有時甚至無法加工。為了提高硬度,必須進(jìn)行熱處理。要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p低熱處理變形的影響,對于必須在熱處理后進(jìn)行加工的模具,應(yīng)選用熱處理變形小的材料。

　　

　　 1.2.3優(yōu)良的切削加工性能

　　

　　 塑料模具的制造中切削加工成本常占大部分,為了延長切削刀具的使用壽命,保證加工表面質(zhì)量,要求模具材料具有良好的切削加工性,對于預(yù)硬性材料,要求淬火后也有好的加工性。

　　

　　 1.2.4良好的拋光性能和刻蝕性

　　

　　 為獲得高品質(zhì)的塑料制品,模具內(nèi)型腔的表面必須進(jìn)行拋光以減小表面粗糙度值,為了保證模具具有良好的電加工性和鏡面拋光性,花紋圖案刻蝕性,模具鋼應(yīng)當(dāng)是材料的純潔度高,組織細(xì)微、均勻、致密,無纖維方向性。

　　

　　 1.2.5良好的耐腐蝕性能

　　

　　 注塑PVC或加有阻燃劑等添加劑的塑料制品時,會分解出具有腐蝕性的氣體,對模具的表面有一定的化學(xué)腐蝕作用,制作這類模具時,應(yīng)選用具有一定抗腐蝕能力的鋼材。

　　

　　 2、常用模具鋼的類別及特性

　　

　　 2.1滲碳鋼

　　

　　 滲碳鋼由于退火后的硬度低、塑性好,可以采用冷擠壓法成型,從而提高工效,減低成本。擠壓復(fù)雜型腔時,退火后的硬度小于100HBS;擠淺型腔時,小于160HBS,擠壓成型后,經(jīng)滲碳、淬火和回火處理,表面硬度為53～62 HRC。達(dá)到表面耐磨性高,心部韌性好的要求。08Cr4NiMoV(LJ)是國內(nèi)開發(fā)的冷擠壓成型專用鋼,具有成型性能優(yōu)良、滲碳層深、熱處理變形小、耐磨性好等優(yōu)點。其淬火處理的***佳溫度是850℃,回火溫度可視模具工作條件選擇。

　　

　　 2.2調(diào)質(zhì)型模具鋼

　　

　　 工藝要求是在完成模具機(jī)械加工后,再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,使模具達(dá)到較好的綜合機(jī)械性能。一類是45、55等優(yōu)質(zhì)碳素鋼,適宜于形狀簡單或精度要求不高、使用壽命不長的模具。可以選用SM45、SM55等塑料模具專用鋼(YB/T094―1997、YB/T107―1997、YB/T129―1997),此鋼材的純凈度好,力學(xué)性能穩(wěn)定。另一類是合金鋼,可以在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行碳氮共滲,進(jìn)一步提高耐磨性和抗蝕性。其中:40 CrMo有良好的低溫沖擊韌度和低的缺口敏感性,適于制作中型模具。42 CrMo屬于高強(qiáng)度鋼,且有較高的疲勞***限,低溫沖擊韌性好,適于制造要求一定強(qiáng)度和韌性的大、中型塑料模具。38 CrMoA1是典型的滲碳鋼,調(diào)質(zhì)后滲氮處理,表面硬度高(大于850HV)并具有一定的抗蝕性。適用于PVC,PC的塑料模具。此外5 CrNiMo、5 CrMnMo等熱作模具鋼,在塑料模具中主要用于使用溫度較高,耐磨性要求高的模具,如熱固性塑料模。

　　

　　 2.3預(yù)硬性塑料模具專用鋼

　　

　　 可以直接使用已經(jīng)預(yù)硬處理的模塊、扁(下轉(zhuǎn)第192頁)(上接第91頁)鋼進(jìn)行加工,避免了加工后再熱處理所造成的各種缺陷,從而提高了模具的制作精度,同時縮短了制作周期。塑料模具鋼的主流品種,可以劃分為一般型和易切削型以及非調(diào)質(zhì)型等幾類。

　　

　　 3.模具鋼的選用及熱處理

　　

　　 塑料模具的制作成本中,加工和拋光占到了70%～80%,因此在選用模具材料時,應(yīng)在保證模具使用性能要求的同時,盡可能地提高其加工工藝性能。其選用方法可按以下方式進(jìn)行。

　　

　　 (1)根據(jù)塑料制品的種類和質(zhì)量要求選用。(2)根據(jù)塑料件的生產(chǎn)批量選用

。在其它影響因素確定時,生產(chǎn)批量越小,對模具的耐磨性和使用壽命要求越低。因此,可選用性能指標(biāo)低的材料。小批量時,可以選用調(diào)質(zhì)型合結(jié)鋼或碳結(jié)鋼。中等批量(30～100萬件)時,可以選用P20,5NiSCa,SM2等,大批量時,5NiSCa,PMS等。(3)根據(jù)塑料件的尺寸大小及精度要求選用。對大型高精度的注射模,當(dāng)塑料件生產(chǎn)批量大時,采用預(yù)硬化鋼,以防止熱處理變形。(4)根據(jù)塑料件的復(fù)雜程度選用。應(yīng)充分考慮模具的加工工藝性,盡量選用易切削,熱處理變形小,耐磨性好的材料。

　　

　　 以上就是東锜模具鋼給大家分享的塑料模具鋼的合理選擇與性能。塑料模具目前已向精密化、大型化和多腔化的方向發(fā)展,對塑料模具鋼的性能的要求越來越高,塑模鋼的性能應(yīng)根據(jù)塑料種類、制品用途、生產(chǎn)批量、尺寸精度和表面質(zhì)量的要求而定。希望對大家有所幫助，對模具鋼感興趣的?朋友可以閱讀更多關(guān)于模具鋼的資訊《日本常用的模具鋼有哪些性能以及用途？》。

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