模具材料与热处理 教学课件 ppt 作者 吴光明 第四章.pdf

4 主编 第一节 常用塑料模具钢的性能要求与分类 一、塑料模具钢的性能要求 与冷作模具钢和热作模具钢相比，塑料模具钢的使用要求并不太高。 为了满足塑料模具的工作条件，防止其早期失效，延长其使用寿命，对 塑料模具钢有如下性能要求。 (1)足够的强度和韧性 以保证模具工作时能承受一定的载荷，在 使用过程中不致早期开裂。 (2)较高的硬度和耐磨性 以使模具工作时型腔的抛光表面粗糙度 和尺寸精度能长期保持，不至于很快磨损。通常塑料模的硬度在38～55 HRC范围内，形状简单、抛光性能要求高的，工作硬度值可取高些；反 之，工作硬度值可取低些。 (3)良好的耐热性、耐蚀性和尺寸稳定性 以使模具能在较高的温 度下长期工作，对于塑料成型时产生的腐蚀性气体有抵抗能力，保证模 具材料有较低的膨胀系数和稳定组织。 (4)良好的导热性 以使塑料制件尽快地在模具中冷却成形。 二、塑料模具钢的工艺性能要求 随着塑料制品种类的增加和质量要求的提高以及塑料制品成型工 艺趋向高速化、大型化、精密化和多型腔化，对塑料模具材料还提出 了较高的可加工性要求。 1)锻造性：材料的导热性好，在加热过程中容易内外热透；材料 塑性好，变形抗力小，锻打时不易出现开裂，可锻性好。 2)可加工性：塑料模具型腔的几何形状大多比较复杂，型腔表面 质量要求高，难加工部位相当多。因此，模具材料应具有优良的可加 工性和磨削加工性能。对较高硬度的预硬化塑料模具钢，可向钢中加 入一定量的合金元素，改善其可加工性。 二、塑料模具钢的工艺性能要求 3)焊接性：塑料模型腔在加工中受到损伤或在使用中被磨损需要 修复时，常采用焊补的方法(局部堆焊)，因此模具材料要有较好的焊 接性。 4)热处理工艺性能：热处理工艺应简单，材料有足够的淬透性和 淬硬性，变形开裂倾向小，工艺质量稳定。 5)镜面抛光性能：塑料制品的表面粗糙度主要取决于模具型腔表 面的粗糙度。 6)电加工性能、饰纹加工性能等。 三、塑料模具钢的分类 随着塑料产量的提高和品种的增多，对塑料模具的要求也越来越高， 从而促进了塑料模具材料的发展。我国目前用于塑料模具的钢种，一 般按钢材特性和热处理状态进行分类，见表4-1。 表4-1 常用塑料模具钢分类 三、塑料模具钢的分类 从模具制造所要求的工艺性能和模具的使用性能考虑，塑料模具 钢与冷作、热作模具钢有一定的区别，近年来，已经形成了专用的塑 料模具钢系列，见表4-2。 表4-2 现行塑料模具用钢标准及牌号 三、塑料模具钢的分类 表4-2 现行塑料模具用钢标准及牌号 第二节 常用塑料模具钢的选材 塑料模具结构和形状复杂，使用中要保证模具的使用寿命。选择合 适的模具材料，应根据模具生产和使用的条件要求，并考虑模具材料的 性能和其他因素，其中塑料的品种、批量、尺寸精度等是决定塑料模具 材料的主要因素。 塑料模具钢的性能要求没有冷作和热作模具钢高，其具体选材要求 如下： 1.根据塑料制品的生产批量选用模具钢 选用模具钢种类与塑料制品的生产批量大小有关，生产批量小，对 模具的耐磨性及使用寿命要求不高时，为了降低模具造价，不必选用高 级优质模具钢，只选用普通模具钢即可满足使用要求，具体选用见表4- 3。 1.根据塑料制品的生产批量选用模具钢 表4-3 根据塑料制品的生产批量选用模具钢 2.根据塑料制品的种类和质量要求选用模具材料 1)对型腔表面要求耐磨性好、心部要求韧性好，但形状并不复杂的 塑料注射模具，可选用低碳结构钢和低碳合金结构钢。 2)对聚氯乙烯、氟塑料及阻燃ABS塑料制品，所用模具钢必须有较好 的耐蚀性。 3)生产以玻璃纤维作增强材料的塑料制品的注射模或压缩模时，要 求有高硬度、高耐磨性、高的抗压强度和较高的韧性，以防止模具 型腔表面被过早磨损坏，或因模具受高压而发