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模具材料怎麼選購

發布時間:2022-02-22 05:25:27

『壹』 如何選擇塑膠模具材料及硬度

一、優良的切削加工性
大多數塑料成型模具,除EMD加工外還需進行一定的切削加工與鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命,增強切削性能,減少表面粗糙度,塑料模具用鋼的硬度必須適當。
二、良好的熱穩定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復雜,淬火後難以加工,因此應盡量選用具有良好的熱穩定性的,當雙色模具成型加工經熱處理後因線膨脹系數小,熱處理變形小,溫度差異引起的尺寸變化率小,金相組織與模具尺寸穩定,可減少或不再進行加工,即可保證模具尺寸精度與表面粗糙度要求。
三、良好的拋光性能
高品質的雙色注塑塑料製品,要求型腔表面的粗糙度值小。例如,注塑模型腔表面粗糙度值要求小於Ra0.1~0.25的水平,光學面則要求Ra<0.01nm,型腔須進行拋光,減小表面粗糙度值。為此選用的鋼材要求材料雜質少、組織微細均一、無纖維方向性、拋光時不應出現麻點或桔皮狀缺陷。
四、足夠的表面硬度與耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC以下,經過熱處理的模具應有足夠的表面硬度,以保證模具有足夠的剛度。模具在工作中由於塑料的填充與流動要承受較大的壓應力與摩擦力,要求模具保持形狀的精度與尺寸精度的穩定性,保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決於鋼材的化學成分與熱處理硬度,因此增強模具的硬度有利於增強其耐磨性。
五、足夠的強度與耐磨性
50牌號的碳素鋼具有一定的強度與耐磨性,經調質處理後多用於模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經過熱處理後具有較高的強度與耐磨性,多用於成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大,僅適用於製造尺寸小、形狀簡單的成型零件。
隨著塑料工業的發展,塑料製品的復雜性、精度等要求愈來愈高,對雙色注塑模具材料也提出更高要求。對於製造復雜、精密與耐腐蝕性的塑料模,可採用預硬鋼(如PMS)、耐蝕鋼(如PCR)與低碳馬氏體時效鋼(如18Ni-250),均具有較好的切削加工、熱處理與拋光性能及較高強度。
此外,在選擇材料時還須考慮防止擦傷與膠合,如兩表面存在相對運動的情況,則盡量避免選擇組織結構相同的材料,特殊狀況下可將一面施鍍或氮化,使兩面具有不同的表面結構。

『貳』 選用模具材料的方法是什麼簡單介紹下

在模具的整個製造過程中,模具材料的選用和工藝是否適當顯得尤為重要。沖壓模具受到沖擊、高壓和拉伸、彎扭等負荷,易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。由於各類模具的使用方向不同,所以對模具零件材料的要求也有所差異。
一、模具製造工藝的特點
(1)模具的多採用互換良好的零件,所以模具製造工藝過程中的重點為:模具成型件製造和模具裝配。
(2)模具製造工藝過程的切削和裝配工序所佔時間較長。因此成型件工藝以合理提高成型件的精度為主。
(3)根據模具成型件,及其型面製造精度要求高。須根據成形的特點實現數字化、一體化,以減少成形誤差。
二、模具製造材料的種類
製造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、鋼結硬質合金、低熔點合金、鋁青銅等等。目前製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等等。
三、模具製造材料的選用
(1)沖裁模具材料的要求
對於沖裁模具零件用材要求具有高的耐磨度和硬度,而對厚板沖裁模具除了要求具有高的耐磨度、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃,還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌度。
(2)冷擠壓模材料的要求
要求模具零件有高的強度和硬度、高耐磨度,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由於擠壓時會產生較大的升溫,所以還應具有一定的耐熱疲勞度。
(3)拉深模材料的要求
要求模具製造零件材料具有良好的抗粘附度(抗咬合度)、高的耐磨度和強韌度,以及較好的切削性能,而且熱處理時變形要小。
四、模具切削油品的使用
切削油在模具製造工藝中起到了關鍵作用,良好的冷卻性能和極壓抗磨性能對於刀具的使用壽命和模具精度的提升有了質的飛躍。根據工件材質的不同,切削油在選用時性能的側重點也不一樣,通常根據工藝難易度和給油方法及脫脂條件來決定。
(1)比較容易切削的材料,在防止產生劃痕的前提下會選用低粘度的切削油。
(2)容易產生硬化的材料,要求使用油膜強度高、抗燒結好的切削油。
(3)對於硬度較高的材料,一般使用含有硫氯復合型添加劑的切削油,在保證極壓性能的同時,避免工件出現毛刺、破裂等問題。

『叄』 如何選擇鑄造模具材料

一般情況下鑄造模具的材料跨越度比較大,我們可以按照客戶的實際要求以內及產量等容因素,選擇塑料、鋁合金、鋼鐵以及鋼材或者木材等材質。
塑料模應用日益加大,尤其是可加工塑料的推向市場和塑料模壽命的提高。
鋁合金模的顯著特點就是重量輕、精度高。但目前應用並不是很廣泛。
鑄鐵模依然是大批量鑄造生產的首選,因為它具有強度高、耐磨、易加工、成本低、壽命長等眾多優點。。
鋼材在之前主要用於鑄模上的標准件、耐磨鑲塊或內襯,很少會用於製作鑄造模具本體,因為碳鋼使用壽命比球鐵或低合金灰鐵要低,合金鋼價格卻非常貴。
木模在手工造型或單件小批量生產中應用比較廣泛,木材是的大量使用,使得我們地球沙漠化的速度加速,所以這種方法並不可持續發展。取而代之的則是實型鑄造。實型鑄造以泡沫塑料板材為材料,裁剪粘接而成模樣,然後澆注而成鑄件。該方法與木模對比,鑄件尺寸精度更高以及有更好的表面粗糙度。

『肆』 如何選擇模具鋼材

(1)和塑膠材料的特性有關如PVC塑膠因為生產中會產生有腐蝕性的酸性氣體,如果用普回通鋼材,模具答很容易生銹,所以要選用耐腐蝕的鋼材,如2083,S136H等。
(2)和產品的要求有關有一些要求非常高的透明產品,如光學透鏡,眼鏡片,這就需要拋光性能非常好的鋼材,如S136,如果選錯了鋼材,到後期模具拋成鏡面時,會發現明顯的材料的紋路,這是無法通過拋光消除的,這樣的模具做出的產品也是達不到要求的。
(3)和模具壽命有關即使是同一個牌號的鋼材,價格都會有高低,當然價格高的材料質量會更好,如果模具壽命不需要很高,可以選擇相對便宜的鋼材。

『伍』 塑料模具的材料選擇

1、塑料模的工作條件
由於塑料及塑料成型工業的發展,對塑料的模具的質量要求也越來越高,因而塑料模具的失效問題及其影響因素已成為重要的研究課題。塑料模的主要工作零件是成型零件,如凸模、凹模等,它們構成塑料模的型腔,以成型塑料製件的各種表面並直接與塑料接觸,經受壓力、溫度、摩擦和腐蝕等作用。
2 、塑料模材料失效原因分析
一般模具製造中包括模具設計、選用材料、熱處理、機械加工、調試與安裝等過程。根據調查表明:模具失效的因素中,模具所使用的材料與熱處理是影響使用壽命的主要因素。從全面質量管理的角度出發,不能把影響模具使用壽命的諸因素作為多項式之和來衡量,而應該是多因素的乘積,這樣,模具材料與熱處理的優劣在整個模具製造過程中就顯得特別重要。
從模具失效的普遍現象分析,塑料模具在服役過程中,可產生磨損失效、局部性變形失效和斷裂失效。塑料模具的重要失效形式可分為磨損失效、局部塑性變形失效和斷裂失效。
3、 塑料模具鋼性能要求 隨著製造業快速發展,塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具,在總的模具產量中所佔的比例逐年增加,隨著高性能塑料的發展和不斷生產,塑料製品的種類日益增多,用途不斷擴大,製品向精密化、大型化、復雜化發展。成型生產向高速化發展,模具的工作條件也越趨復雜。
1)型腔表面的磨損和腐蝕
塑料熔體以一定的壓力在模腔內流動,凝固的塑件從模具中脫出,都對模具成型表面造成摩擦,引起磨損。造成塑料模具磨損失效的根本原因就是模具與物料間的摩擦。但磨損的具體形式和磨損過程則與許多因素有關,如模具在工作過程中的壓力、溫度、物料變形速度和潤滑狀況等。當塑料模具使用的材料與熱處理不合理時,塑料模具的型腔表面硬度低,耐磨性差,其表現為:型腔面因磨損及變形引起的尺寸超差;粗糙度值因拉毛而變高,表面質量惡化。尤其是當使用固態物料進入塑模型腔時,它會加劇型腔面的磨損。加之塑料加工時含有氯、氟等成分受熱分解出腐蝕性氣體HC1、HF,使塑料模具型腔面產生腐蝕磨損,導致失效。如果在磨損的同時又有磨損損傷,使型腔表面的鍍層或其他防護層遭到破壞,則將促進腐蝕過程。兩種損傷交叉作用,加速了腐蝕一磨損失效。
2)塑性變形失效
塑料模型腔表面受壓、受熱可引起塑性變形失效,尤其是當小模具在大噸位設備上工作時,更容易產生超負荷塑性變形。塑料模具所採用的材料強度與韌性不足,變形抗力低;塑性變形失效另一原因,主要是模具型腔表面的硬化層過薄,變形抗力不足或工作溫度高於回火溫度而發生相變軟化,而使模具早期失效。
3)斷裂
斷裂的主要原因是由於結構、溫差而產生的結構應力、熱應力或因回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉變成馬氏體,引起局部體積膨脹,在模具內部產生的組織應力所致。
塑料模具的工作條件與冷沖模不同, 一般須在150℃-200℃下進行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響。同一種模具會有多種失效形式,即使在同一個模具上也可能出現多種損傷。從塑料模的失效形式可知,合理的選用塑料模具材料和熱處理是十分重要的,因為它們直接關繫到模具的使用壽命。所以,塑料模具用鋼應滿足以下要求:
1)耐熱性能
隨著高速成型機械的出現,塑料製品運行速度加快。由於成型溫度在200--350℃之間,如果塑料流動性不好,成形速度又快,會使模具部分成型表面溫度在極短時間內超過400℃。為保證模具在使用時的精度及變形微小,模具鋼應有較高的耐熱性能。
2) 足夠耐磨性
隨著塑料製品用途的擴大,在塑料中往往需添加玻璃纖維之類的無機材料以增強塑性,由於添加物的加入,使塑料的流動性大大降低,導致模只的磨損,故要求棋具有良好的耐磨性。
3) 優良的切削加工性
大多數塑料成型模具,除電火花加工還需進行一定的切削加工和鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命,在切削過程中加工硬化小。為避免模具變形而影響精度,希望加工殘余應力能控制在最小限度。
4) 良好的熱穩定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復雜,淬火後難以加工,因此應盡量選用具有良好的熱穩定性的材料。
5)鏡面加工性能
型腔表面光滑,成型面要求拋光成鏡面,表面粗糙度低於Ra0.4μm,以保證塑料壓製件的外觀並便於脫模。
6)熱處理性能
在模具失效事故中,因熱處理造成的事故一般是52.3%,以致熱處理在整個模具製造過程中佔有重要的地位,熱處理工藝的好壞對模具質量有較大的影響。一般要求熱處理變形小,淬火溫度范圍寬,過熱敏感性小,特別是要有較大的淬硬性和淬透性等等。
7) 耐腐蝕性
在成形過程中可能放出腐蝕氣受熱分解出具有腐蝕性的氣體,如HC1、HF等腐蝕模具,有時在空氣流道口處使模具銹蝕而損壞,故要求模具鋼有良好的耐蝕性。
4 、新型塑料模具鋼
一般塑料模具常採用正火態的45鋼或40Cr鋼經調質製造。硬度要求較高的塑料模具採用CrWMn或Crl2MoV等鋼製造。對工作溫度較高的塑料模具,可以選擇用韌性高的熱作模具鋼。為了滿足塑料型腔對尺寸精度和表面質量的更高要求,新近又研製一系列新型模具鋼。
1)滲碳型塑料模具鋼
滲碳型塑料模具鋼主要用於冷擠壓成型型腔復雜的塑料模具,這類鋼的含碳量較低,常加元素Cr,同時加入適量Ni、Mo和v,作用是提高淬透性和滲碳能力,為了便於冷擠壓成形,這類鋼在退火狀態須有高的塑性和低的變形抗力,退火硬度≤1 00HBS。在冷擠壓成形後進行滲碳和淬火回火處理,表面硬度可達58---62HRC。此類鋼國外有專用鋼種,如瑞典的8416、美國的P2和P4等。國內常採用12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼、20Cr2Ni4A,耐磨性好,無塌陷及表面剝落現象,模具壽命提高。鋼中元素cr,Ni、Mo、V增加滲碳層的硬度和耐磨性及心部的強韌性。
2)預硬型塑料模具鋼
這類鋼的含碳量為0.3% -O.55%,常用合金元素有Cr、Ni、Mn、v等。為了改善其切削性,加入s、ca等元素.通過研製、引進又發展了幾種典型塑料模具鋼Y55CrNiMn-MoVS(SMI)是中國研製的含S系易切削塑料模具鋼,其特點是預硬態交貨硬度為35_40 HRC,有較好的切削加工性,加工後不再熱處理,可直接使用。加人Ni固溶強化並增加韌性,加入Mn與S形成易切削相MnS;加入Cr、Mo、V,增加鋼的淬透性 8Cr2S鋼就足屬於易切削精密模具用鋼。
3)時效硬化型塑料模具鋼
開發了低鈷、無鈷、低鎳的馬氏體時效鋼,MASI是一種典型的馬氏時效鋼。經8150C固溶處理後,硬度為28—32HRC,叮進行機械加工,再經4800C時效,時效時折出Ni3Mo、Ni3Ti等金屬間化合物,使硬度達到48—52 HRC。鋼的強韌性高、時效時尺寸變化小、焊補性能好,但鋼的價格昂貴、在國內不太受歡迎。
4)耐蝕塑料模具鋼
以聚氯乙烯(Pvc)及ABS加抗燃樹脂為原料的塑料製品,在成形過程中分解產生腐蝕性氣體,會腐蝕模具。因此,要求塑料模具鋼具有很好的耐蝕性能。國外常用耐蝕塑模鋼有馬氏體不銹鋼和析出硬化型不銹鋼兩類。國外的有如瑞典ASSAB公司的STVAX(4Crl3)和A SSAB一8407等。

『陸』 模具如何選擇模具材料

模具選材是整個模具製作過程中非常重要的一個環節。
模具選材需要滿足三個原則,模具滿足耐磨性、強韌性等工作需求,模具滿足工藝要求,同時模具應滿足經濟適用性。
(一)模具滿足工作條件要求
1、耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動,使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數量、形態、大小及分布有關。
2、強韌性
模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。
模具的韌性主要取決於材料的含碳量、晶粒度及組織狀態。
3、疲勞斷裂性能
模具工作過程中,在循環應力的長期作用下,往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
模具的疲勞斷裂性能主要取決於其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
4、高溫性能
當模具的工作溫度較高進,會使硬度和強度下降,導致模具早期磨損或產生塑性變形而失效。因此,模具材料應具有較高的抗回火穩定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度。
5、耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處於反復加熱和冷卻的狀態,使型腔表面受拉、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。
6、耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時,由於塑料中存在氯、氟等元素,受熱後分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。
(二)模具滿足工藝性能要求
模具的製造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的製造質量,降低生產成本,其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
1、可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。
2、退火工藝性
球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動范圍小,球化率高。
3、切削加工性
切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。
4、氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質不敏感,產生麻點傾向小。
5、淬硬性
淬火後具有均勻而高的表面硬度。
6、淬透性
淬火後能獲得較深的淬硬層,採用緩和的淬火介質就能淬硬。
7、淬火變形開裂傾向
常規淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。
8、可磨削性
砂輪相對損耗小,無燒傷極限磨削用量大,對砂輪質量及冷卻條件不敏感,不易發生磨傷及磨削裂紋。
(三)模具滿足經濟性要求
在給模具選材是,必須考慮經濟性這一原則,盡可能地降低製造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產材料就不用進口材料。
另外,在選材時還應考慮市場的生產和供應情況,所選鋼種應盡量少而集中,易購買。

『柒』 模具如何選材料

學習了 。

『捌』 模具鋼材一般選用什麼型號急等

模 具 鋼 分 類
2.1冷作模具鋼
2.1.1高碳低合金冷作模具鋼
9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV
2.1.2抗磨損冷作模具鋼
6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1
2.1.3抗沖擊冷作模具鋼
4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si
2.1.4冷作模具碳素工具鋼
T7、T8、T9、T10、T11、T12
2.1.5冷作模具用高速鋼
W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V
2.1.6無磁模具用鋼
7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti
2.2熱作模具鋼
2.2.1低耐熱性熱作模具鋼
5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi
2.2.2中耐熱性熱作模具鋼
4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3
2.2.3高耐熱性熱作模具鋼
3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV
2.3塑料模具鋼
2.3.1碳素塑料模具鋼
SM45、SM50、SM55
2.3.2預硬化型塑料模具鋼
3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、30CrMnSiNi2A
2.3.3滲碳型塑料模具鋼
20Cr、12CrNi3A
2.3.4時效硬化型塑料模具鋼
O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo
2.3.5耐腐蝕型塑料模具鋼
2Cr13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2

『玖』 怎麼選擇五金模具材料

粗加工模具粗加工的主要目標是追求單位時間內的材料去除率,並為半精加工准備工件的幾何輪廓。在切削過程中因切削層金屬面積發生變化,導致刀具承受的載荷發生變化,使切削過程不穩定,刀具磨損速度不均勻,加工表面質量下降。開發的許多CAM軟體可通過以下措施保持切削條件恆定,從而獲得良好的加工質量。恆定的切削載荷。通過計算獲得恆定的切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質量。避免突然改變刀具進給方向。避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時,應避免刀具垂直插入工件,而應採用傾斜下刀方式(常用傾斜角為2°~3°),最好採用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時,應盡量先從工件外部下刀然後水平切入工件。

『拾』 談談怎麼選用注塑模具材料

注塑模具材料主要根據產品外觀要求來決定。經常用的有P20/718/S136/2738/NK80等,比如你想做汽車件,但是根據售後件還是原廠件,如果是市場件型芯用45號 型腔用P20,可以滿足I5988⑨19623市場需求,如果做原廠件型腔建議用2738,型芯用SINO718.

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