塑膠模具教程?第10章 塑料模具材料 模具的壽命取決因素：，今天小編就來說說關于塑膠模具教程?下面更多詳細答案一起來看看吧!

塑膠模具教程

第10章 塑料模具材料

模具的壽命取決因素：

①模具的結構設計；

比如，模具的型芯設計。在設計了拔模斜度以後，不僅減小了推出力，而且減小了型芯與塑件的摩擦，提高了型芯的壽命。

還有，整體式的凸、凹模具設計和鑲拼式的凸、凹相比，模具的整體壽命肯定處于下風。

②使用及維護；

比如，在冷沖模具中對模具的使用及維護，對模具壽命影響特别明顯。沖裁模具中，凹模的刃口由于在工作過程中受材料巨大的壓應力和與材料的摩擦力的作用，使刃口容易出現磨損和崩刃，如果此時就更換凹模則會降低整副模具的使用壽命，增加成本。但是，如果将磨損或崩刃的刃口磨削掉（詳細解釋），則可以延長模具的使用壽命，甚至不用更換凹模。

③合理的選擇塑料成型模具的材料。

這項工作是模具設計人員的重要任務之一，也是成型模具設計和制造的關鍵問題，它對提高模具壽命，降低成本，提高制品的質量有着重要的意義。

铍銅（手機裡面的SIM卡上的就是，至少要有10000次的更換循環次數，而不産生過度磨損和斷裂。）

第一節 模具鋼材

一、基本要求

要選擇合适的模具零件的材料，首先要考慮模具零件的工作環境。一般塑料模具成型零件的工作環境可以分為三類：

① 與高溫熔體接觸的零件，即成型零件和澆注系統零件。（提問：有哪些零件）

② 相對運動的零件，即導向零件、推出和抽芯零件。（提問：有哪些零件）

③ 支撐和緊固的受力零件，如墊塊，鑲拼式模具中的動模框架等等。

因此，作為制造模具的材料，基本上應具備以下特性：

⑴良好的力學性能。

包括強度、硬度、剛性、韌性、耐磨性，以免模具在工作中因受力而産生塑性變形、斷裂與過快磨損

⑵優異的熱性能

包括耐熱性（比如型芯、型腔要受塑料熔體的沖刷，如果耐熱性能差，就很容易遇熱軟化從而因為塑料熔體的沖刷而發生變形和磨損）、抗氧化性與小的線膨脹系數（也就是指遇熱膨脹不明顯，以達到減小塑件的尺寸誤差）、抗熱疲勞性，以防因熱熔體與冷卻介質的溫度梯度交替作用而導緻熱疲勞龜裂、再結晶軟化、化學物質的腐蝕和過熱變形等。

⑶适宜的加工性能

包括切削性能（材料不能太軟，切削過程中容易出現粘刀現象，比如20号鋼等低碳鋼在淬火之前不易切削。太硬也不易切削比如YG20、CD650等硬質量合金，不需要淬火熱處理，硬度可達到HRC90多，在我們公司中做級進模具的時候一般都用在凹模鑲件等成型零件上，而且加工的工藝手段基本上是線切割、電火花等）、磨削性能、研磨抛光性（比如，玻璃模具的最後一道工序就必須抛光，我在協會的時候，參與籌辦的成都模具展覽上看到的成都新志的模具，就是經過抛光，把鐵的本質抛了出來，完全是鏡面效果，表面看不到一點雜志，這樣生産出來的酒瓶的外壁才是光潔無瑕的。）、電加工性、蝕刻性（電解加工）、焊接性及回火穩定性和淬透性（獲得馬氏體的能力），以不因加工應力與熱處理應力的疊加而造成（局部表面）硬化層、回火脆裂、淬火裂紋、再加工難度、并确保産品零件制造的複現精度、表面質量、可修複性和使用壽命。

二、常用品種

1．碳素結構鋼

分類：正常含錳鋼和較高含錳鋼。

正常含錳鋼：15，20，40，45，50等牌号

較高含錳鋼：15Mn，20Mn，40Mn，45Mn，50Mn等牌号。經常我們還會看到65Mn

應用最廣泛的鋼：45号鋼

優點：有良好的切削性能，有一定的耐磨性和強度。

缺點：熱處理後變形大，加工前需進行調質處理。加工成型後因為變形大，所以不宜再進行熱處理。45号鋼熱處理後的硬度一般隻能達到HRC43～48，而沖裁模的凸、凹模和塑料模具的型芯和型腔的制模材料硬度一般要達到HRC53～58以上才能充分保證模具壽命，所以45号一般隻做塑料模具的動、定模座和冷沖模的上下模座。

在塑料模具中45号鋼等碳素結構鋼還用于制造推闆和推杆固定闆，型芯和型腔固定闆等。

提問：推闆和推杆固定闆哪塊闆件需要熱處理淬火？

2．碳素工具鋼

分類：優質鋼和高級優質鋼。

補充：碳素鋼的含碳量一般不會超過1.4%，因為鋼鐵随着含碳量的增加，會表現出很明顯的硬脆性。比如，都是鐵碳合金，按含碳量不同可分為：

生鐵――含C為2.0～4.5％

鋼 ――含C為0.05～2.0％

熟鐵――含C小于0.05％

這些材料都是鐵碳合金，區别就是在于含碳量的不同。

模具制造中常用的優質鋼有T7、T8、T9、T10、T13等牌号。

常用的高級優質鋼有T7A、T8A、T9A、T10A、T13A

我們公司的冷沖模具中，一般使用高級優質碳素鋼比如T10A用于制造上、下墊闆。淬火後硬度可達到HRC56-60。上下墊闆主要作用是承擔凸、凹模具對材料進行沖裁時産生的巨大的作用力。所以要有很高的強度、硬度和韌性，綜合力學性能好。

塑料模具中，同樣也是使用高級優質碳素鋼比如T10A用于制造上、下墊闆。淬火後硬度可達到HRC50-55。

正因為起淬火後有高的硬度、強度和耐磨性，T10A等碳素工具鋼通常還可以用來制造導柱和導套等做相對運動，且在注塑過程中會發生碰撞和摩擦的零件。

缺點：熱處理的淬透性低，變形大，所以淬火後經常需要用磨削來矯正變形。（解釋怎麼矯正）

在我們公司，因為這些缺點，再加上我們公司的零件産量很大，T10A等碳素工具鋼根本無法滿足我們的要求，所以我們一般采用的是GCr15作為導套和導柱的制造材料。

而且一般一副模具不會更換導套和導柱，一是更換麻煩（解釋原因）；二是在導柱、導套失效之前，模具已經沒有用了，或者說已經完成了生産任務。

3．合金工具鋼

種類繁多，這裡隻對模具制造中的優質合金工具鋼進行介紹。

①Cr12MoV

作為冷作模具鋼時，淬火後硬度可達HRC60-64，一般用于制作凸、凹模具鑲件和卸料闆、凹模闆等重要零件。

作為熱作模具鋼時，淬火後硬度可達HRC58-62，一般用于制作型芯、型腔和動、定模鑲件等成型零件。

與其類似的國外優質牌号：

有日本日立公司（HITACHI）SKD11。是一種耐磨性能較佳的通用冷作模具鋼.有着良好的淬火性,并且淬火變形量小.

日本大同公司的DC53。

DC53在SKD11基礎上改良，熱處理後硬度高于SKD11，高溫（520-530℃）回火後可達62-63HRC高硬度，在強度方面超過SKD11。韌性度是SKD11的兩倍。DC53的韌性在冷作模具鋼中較爲突出，因此，用DC53制造的很少出現裂紋和崩裂，大大提高了使用壽命。線切割加工後的殘餘應力，經高溫回火減少了殘餘應力。因此，大型模具和要求精密之模具在線切割加工後的裂紋和變形得到抑制。DC53的切削性優于SDK11。因此，使用DC53可增加模具壽命和減少加工工序。

作為熱作模具鋼時，一般用于制造澆口套等與高溫熔體接觸的零件。

瑞典一勝百的XW-42，這是比較好的冷作模具鋼。目前比較流行，主要優點是高耐磨，且抗崩刃性強。

4．合金結構鋼

見教材

在碳素結構鋼裡面，45#鋼是優質的調質鋼，而在合金工具鋼裡面38CrMoALA是優質的調質鋼。

注塑模具零件常用材料見表10-9

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