1. 塑膠模具鋼有什麼概念簡介
塑膠模具鋼以P來表示為主,共分為五類。滲碳型塑料模具鋼:P1,P2,P3,P4,P5,P6。這類鋼含碳量很低,主要是美國早期及用擠壓成型制模法,要求冷塑性好,有高的擠壓性能,成型後表面滲碳淬火提高表面硬度,使用壽命長。芯調質型塑料模具:P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大,已成為主體,大多數在預硬狀態時使用。中碳合金工具鋼用於熱固性塑料模。鋼號有H13,而L2和S7,O1和A2也有應用。不銹鋼用於耐蝕性要求高的塑料模,主要鋼號有420,414L,440,416。時效鋼是經過時效處理而獲得高的使用性能。冷作模具鋼包括製造沖截用的模具(落料沖孔模、修邊模、沖頭、剪刀)、冷鐓模和冷擠壓模、壓彎模及拉絲模等。
冷作模具鋼在工作時,由於被加工材料的變形抗力比較大,模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、沖擊力及摩擦力。因此,冷作模具的正常報廢原因一般是磨損.也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。
冷作模具鋼與刃具鋼相比有許多共同點。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗彎強度和足夠的韌性,以保證沖壓過程的順利進行、其不同之處在於模具形狀及加I工藝復雜,而且摩擦面積大,磨損可能性大,所以修磨起來困難。因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大。又由於形狀復雜易於產生應力集中,所以要求具有較高的韌性;模具尺寸大、形狀復雜.所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。總之,冷作模具鋼在淬透性、耐磨性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些,而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求(因為是冷態成形),所以也相應形成了一些適於做冷作模具用的鋼種,例如,發展了高耐磨、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結合有關鋼種選用進一步說明。
2. 塑料模具常用5種鋼材
塑膠模具常用鋼材介紹(一)C45W中炭鋼 美國標准編號:AISI1050~1055;日本標准編號:S50C~S55C德國標准編號:1.1730。中炭鋼或45#鋼香港稱為王牌鋼,此鋼材的硬度為:HB170~HB220,價格便宜,加工容易,在模具上用作模架,頂柱,及一些不重要的零件上,市場上一般標准模架是採用此種鋼材。
(二)40CrMnMo7預硬塑膠模具鋼 美國、日本、新加坡、香港、中國標准編號:AISIP20,德國及有些歐洲國家編號:DIN:1.2311、1.2378、1.2312。此種鋼是預硬鋼,一般不適宜熱處理,但是可以氮化處理,此鋼種的硬度差距也很大,由280HRC~400視乎那間鋼廠的標准,由於已作預硬處理,機械切削也不太困難,所以很合適做一些中下價模具的鑲件,有些生產大批量的模具模架也採用此鋼材(有些客戶指定要用此鋼作模架),好處是硬度比中炭鋼高,變形也比中炭鋼穩定,P20此種鋼由於在塑膠模具被廣泛採用,所以品牌也很多,其中在華南地區較為普遍的品牌有:ASSAB一勝百牌,瑞典產的有兩種不同硬度,718SHB290~HB330(330~340HRC)、718HHB330~HB370(340~380HRC)。大同鋼廠,日本產:NAK80(硬度400HRC+20)及NAK55(硬度400HRC+20)兩種,一般情況下,NAK80做定模鑲件,NAK55做動模鑲件,要留意NAK55不能直接做EDM皮紋,據鋼材代理解釋是含硫的關系,所以EDM後留有條紋的;德勝鋼廠THYSSEN,德國產,有好幾種編號:GS-711(硬度340~360HRC)、 GS738(硬度320~350HRC)、GS808VAR(硬度380~420HRC)、GS318(硬度290~330HRC)、GS312(硬度290~330HRC),GS312含硫不能做EDM紋,在歐洲做模架較為普遍,GS312的Code為40CrMNMoS8,百祿(BOHLER)奧國產,編號有:M261(380~420HRC)、M238(360~420HRC)、M202(290~330HRC), M202不能做EDM紋,也是含硫,尚有其他品牌,不能盡錄。
(三)X40CrMoV51熱作鋼 美國、中國、香港、新加坡、標准編號:AISIH13,DIN:(歐洲)1.2344;日本SKD61,此種鋼材出廠硬度是:HB185~HB230須熱處理。
3. 如何選擇塑膠模具材料及硬度
選擇塑膠模具材料及硬度的要求,一般是根據生產製品的總模數(產量、時間長度)、精密程度、適用塑料原料等方面來確定。
具體模具材料及硬度參考資料如下:
一、德國2311(P20)
出廠狀態:HB270-320
鋼材特性:優質塑膠模具鋼
用途: 長期生產高質塑膠模具。
二、德國2738(738/718)
出廠狀態:預硬至31-35HRC(290-330HB)738H預硬至330-370HB
鋼材特性:鋼材加入鎳成份,硬度均勻,切削良好,更適合大型模具,如電器產品,可電火花加工。 用途: 用於製造高級塑料注塑模具等。
738適合大型模具,附加1%鎳成份,其淬透性及硬度均比2311大大提高。因此鋼種是預加硬,故免卻在加工後進行熱處理等工序。
三、德國2344(8407 H13 W302)
出廠狀態:HB180-210
鋼材特性:鋼質清潔均勻,結構良好,用3000噸壓機鍛壓,沖擊強高,經超聲波檢驗表面黑皮經加工刨除,材料利用率高,且可減少加工費用,有最
佳之紅硬性及良好的刃性。
用途: 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄模,或唧咀,擠壓軸心等,可用作熱鍛或沖壓模,經淬火後可作高級永久性生產塑膠模。
四、德國2316 (商業名:S136H S136)
出廠狀態:HB265-310
鋼材特性:最佳之拋光性;滲透性良好,良好之抗腐蝕性,此鋼材經淬火及鏡面磨光後,其抗腐蝕性能更加可靠。預加硬抗腐蝕特佳,合要求鏡面及酸性塑膠模具。
2316A使用硬度,45-47HRC 此時抗腐蝕性效果最佳。
五、德國2510 商業名:德國油鋼
出廠硬度:軟性退火至約230HB
特點: 此鋼為錳、鉻、鎢合鋼,是高品質不變形的冷作工具鋼,具備優良的機械加工性,淬硬時,尺寸極其穩定,淬硬後表面在極高硬度。
帶有極高刃性,所以具優良抗磨能力,及易於鍛制及淬火可適合廣泛使用在切削,冷沖壓和成型工具,如剪口刀模,冷沖壓模,各種量規、
鑼刀、鉸刀、工模軸套和塑料小模件。
六、德國2083 防酸鏡面模具鋼
出廠硬度:經硬化及回火至HB265-310
特點: 可加硬至52HRC防酸鏡面模具鋼。拋光性能良好,適合電蝕。 用途: 適合酸性塑膠及要求良好拋光的模具。 2083H可預硬至280-310HB防酸及拋光性能良好。 七、日本優質皇牌鋼 S50C S55C 55號鋼
鋼材特性:此鋼適用於做一般塑膠模,因其含碳水化合物量高,比普通鋼料耐用且價格平宜,故較為普遍使用。
八、瑞典718H
出廠狀態:預硬至35-39HRC
鋼材特性:鋼材加入鎳成份,硬度均勻,切削良好,更適合大型模具如電器產品,可電火花加工。 用途: 用於製造高級塑料注塑模具。
九、瑞典S136H 預加硬透明耐蝕鏡面模鋼。
出廠狀態:淬火加回火HRC31-35
特點: 最佳之拋光性;滲透性良好,良好之抗腐蝕性,此鋼模經淬火及鏡面磨光後其抗腐蝕性更加可靠。 S136、S136H熱處理分析 S136:退火至215HB
S136H:預硬至290-330HB
高純度、高鏡面度,拋光性能好,抗銹防酸能力極佳,熱處理變形小。
S136的特點;優良的耐腐蝕性,優良的可拋光性,優良的耐磨性,優良的機械加工性,淬硬時具有優良的穩定性。 結合上列的優點,使得S136有卓越的生產特性,而具備優良耐腐蝕性的塑膠模具,更有下列特點: ①、 較低的維護費用,模具經過長期使用後,模穴表面仍然維持原先的光滑狀態,模具在潮濕的環境下操作或儲存時不需要特別的保護。 ②、 較低的生產成本:模具不因冷卻水的影響而腐蝕,由於有一定的冷卻循環可增加模具壽命。 S136能適用於所有的模具,由於其特殊的性質,更適合特殊環境的需求。
十、瑞典8407 熱作壓鑄模負鋼
出廠狀態:退火HB≤180
鋼材特點:鋼質清潔均勻,結構良好,用3000噸壓機鍛壓,沖出強度高,經超聲波檢驗,表面黑皮經加工刨除,材料利用率高,且可減小加工費用,
有最佳之硬性及良好的刃性。
用途: 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄劃,或唧咀,擠壓軸心等,可用作熱鍛或沖壓模,經淬火後可作高級永久性生產塑膠模。
十一、瑞典 DF-2 不變耐磨油鋼, 商業名:瑞典油鋼 出廠狀態:退火≤HB190
用途: 用途廣泛,要製作成冷作工具及模具,切削刀具,塑膠模嵌件,手節壓花模,量具及成型工具。
十二、日本NAK80
出廠狀態:HB370-400
鋼材特點:高性能拋光鏡面鋼,合要求鏡麵塑膠模具。
十三、日本三菱MUP(高級塑膠模具鋼)
出廠硬度:預硬至HB270-320
特點: 硬度及金相結構均勻,容易達成鏡面磨光,預硬塑膠模具鋼,硬度均勻透切,永不變形,因含硫量低,對火花電蝕更為適合。
MUP系列鋼材特點是:純潔度良好,耐磨性高,加工性能良好,適合蝕紋,電蝕及焊接等加工,適用於各類優質塑膠模具之製作。
模具在機械加工後變形,主要原因是鋼材內部的殘余應力所引起。
4. 常用塑膠模具鋼材有哪幾種性能是什麼樣
X40CrMoV51熱作鋼、40CrMnMo7預硬塑膠模具鋼、C45W中炭鋼等。有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性的性能。
5. 塑膠模具常用鋼材有哪些
有NAK80,S136,718,2083模具剛等--江蘇穩升金屬