模具材料及表面處理第四章-橡塑模具材料課件

1、第四章橡塑模具材料第一節(jié)橡塑模具材料的性能一、塑料成型模具的分類及工作條件1.塑料成型模具的分類(1)熱固性塑料成型模具主要用于成型熱固性塑料制品，包括熱固性塑料壓制模具、熱固性塑料傳遞模具和熱固性塑料注射成型模具三種類型。(2)熱塑性塑料成型模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，包括熱塑性塑料注射成型模具、熱塑性塑料擠出成型模具、熱塑性塑料吹塑成型模具等。2.塑料成型模具的工作條件第四章橡塑模具材料(1)熱固性塑料成型模具熱固性塑料成型模具的工作溫度一般為160250，在流動性差的塑料快速成型時，模具的局部溫度會較高。(2)熱塑性塑料成型模具熱塑性塑料成型模具的工作溫度一般在200以下，模膛工作

2、時承受的壓力一般為100200MPa，在塑料熔體充模時，模具工作零件，尤其澆注系統(tǒng)明顯地受到熔體流動的摩擦、沖刷。二、對橡塑模具材料的性能要求1.對使用性能的要求1)合適的強度與韌性，使模具能承受開模力、熔體壓力、鎖模力的作用而不發(fā)生變形和開裂。第四章橡塑模具材料2)足夠的硬度與耐磨性，使模具模膛表面有足夠的抗磨損能力，橡塑成型模具的硬度通常在3855HRC范圍內(nèi)，形狀簡單、拋光性能要求高的模具，硬度可取高些，反之，硬度可取低些。3)良好的耐蝕性，以抵御HCl、SO2、HF等腐蝕性氣體的腐蝕。4)良好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，模具材料應有穩(wěn)定的組織和低的熱膨脹系數(shù)。5)材料應高度純潔，組織均勻致密

3、，無網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無孔洞疏松及白點等缺陷。2.對加工工藝性能的要求1)良好的可加工性，塑料模具模膛大多比較復雜，模膛表面質量要求高，因此模具材料應具有優(yōu)良的可加工性。第四章橡塑模具材料2)良好的鏡面加工性能和表面裝飾紋加工性能，在硬化狀態(tài)下應具有良好的鏡面拋光性能(表面粗糙度Ra0.100m)及花紋圖案蝕刻性能。3)應具有良好的熱加工性能，淬透性高，熱處理變形小，尺寸穩(wěn)定性好。4)焊接修補方便，在模具制造完畢后不得不變更制品設計方案、塑料模具在使用中磨損需要修復時，常采用焊補的方法，因此要求模具材料應具有較好的焊接性能。5)良好的電加工性能，電加工時不會產(chǎn)生電加工硬化層。第二節(jié)常用橡塑模具

4、材料的類型一、模具鋼1)國家標準GB/T 12992000合金工具鋼。第四章橡塑模具材料2)冶金行業(yè)標準YB/T 0941997塑料模具用扁鋼。3)冶金行業(yè)標準YB/T 1071997塑料模具用熱軋厚鋼板。4)冶金行業(yè)標準YB/T 1291997塑料模具用模塊。二、非鐵合金三、鋼結硬質合金四、鎳基合金第三節(jié)滲碳型橡塑模具鋼一、12CrNi3鋼二、20Cr2Ni4鋼三、LJ鋼(0Cr4NiMoV)第四節(jié)預硬型橡塑模具鋼一、3Cr2Mo(P20)系列鋼第四章橡塑模具材料1. 3Cr2Mo鋼2. 3Cr2NiMo(P4410)鋼二、Y55CrNiMnMoV(SM1)鋼三、5CrNiMnMoVSCa(

5、5NiSCa)鋼四、8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)鋼五、空冷12鋼和Y82鋼第五節(jié)整體淬硬型橡塑模具鋼第六節(jié)耐腐蝕型橡塑模具鋼一、高碳高鉻型耐蝕鋼二、中碳高鉻型耐蝕鋼4Cr13三、低碳鉻鎳型耐蝕鋼1Cr17Ni2四、0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)鋼第四章橡塑模具材料第七節(jié)時效硬化型橡塑模具鋼一、馬氏體時效鋼第四章橡塑模具材料表41馬氏體時效鋼的熱處理工藝鋼號熱處理抗拉強度/MPa屈服強度/MPa50mm標距內(nèi)伸長率（）斷面收縮率(%)斷裂韌度/MPa18Ni(200)820固溶1h,480時效3h15001400106015520018Ni(250)820固溶1h,480時效3h1

6、800170085512018Ni(300)820固溶1h,480時效3h205020007408018Ni(350)820固溶1h,480時效2h245024006253550第四章橡塑模具材料表41馬氏體時效鋼的熱處理工藝06Ni6CrMoVTiAl850固溶1h,520時效6h第四章橡塑模具材料二、析出硬化型時效鋼1. 25CrNi3MoAl鋼2.10Ni3MnCuAlMoS(PMS)鋼3.Y20CrNi3AlMnMo(SM2)鋼第八節(jié)其他橡塑模具材料一、非鐵合金(1)銅合金用作塑料模具材料的銅合金主要是鈹青銅，如ZCuBe2、ZCuBe2.4等。(2)鋁合金鋁合金的密度小，熔點低，可加

7、工性和導熱性能都優(yōu)于鋼，其中鑄造鋁硅合金還具有優(yōu)良的鑄造性能。第四章橡塑模具材料(3)鋅合金用于制造塑料模具的鋅合金大多為Zn-4Al-3Cu共晶型合金，用鑄造方法可以加工出光潔而復雜的模具型腔，并可降低制模費用、縮短制模周期。二、鋼結硬質合金第四章橡塑模具材料表42模具用鋼結硬質合金的熱處理工藝牌號退火溫度退火硬度（HRC）淬火溫度保溫時間（min/mm）冷卻介質淬火硬度（HRC）GT3579010394696098005油6972R583010444896098006油或空氣7073T18301044489609800304560鹽浴油冷7274D183010404896098006075

8、60鹽浴油冷7274TLMW508101035409609800507油68GW5080010384396098023油6872GJW508101035389609800510油6872第四章橡塑模具材料三、環(huán)氧樹脂1)環(huán)氧樹脂：環(huán)氧樹脂6207、環(huán)氧樹脂634、環(huán)氧樹脂6101。2)填料：金屬鋁粉、鐵粉、鋼絲絨。3)硬化劑：順丁烯二酸酐、苯均四甲酸酐。4)促進劑：丙三醇(甘油)。5)封閉劑：聚乙烯醇。6)脫模劑：二硫化鉬硅油。7)制模過程中的過渡模材料：特級石膏粉。四、低熔點合金第九節(jié)橡塑模具材料的選用一、塑料模具成型零件材料的選用1.成型通用型塑料的模具材料第四章橡塑模具材料1)當生產(chǎn)批量

9、較小，尺寸精度和表面粗糙度無特殊要求，而且模具截面不大時，可以采用碳素鋼45鋼或低碳鋼10、20鋼制造。2)當生產(chǎn)批量較大、模具尺寸較大或形狀復雜、精度要求高的工件時，則采用淬透性較高的合金模具鋼。3)當成型對精度和表面粗糙度要求很高的塑料制品時，往往采用經(jīng)過電渣重熔或真空自耗電極重熔的合金模具鋼。2.成型增強塑料的模具材料3.成型腐蝕性塑料的模具材料4.成型磁性塑料的模具材料5.成型透明塑料制品的模具第四章橡塑模具材料表43塑料模具材料的選用用途工作條件及對模具材料的要求推薦用材料通用塑料批量小，精度無特殊要求，模具截面不大45、40Cr、10、20批量較大、模具尺寸較大或形狀復雜12CrN

10、i3、12CrNi4、20Cr、20CrMnMo、20Cr2Ni4、LJ等，3Cr2Mo、SM1、4Cr3Mo3SiV、5CrNiMo、5CrMnMo、FT、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV1精度和表面粗糙度要求高3Cr2Mo、4Cr5MoSiV1、8Cr2MnSiWMoVS、Cr12Mo1V1、5NiSCa、25CrNi3MoAl,或18Ni(250)、18Ni(300)、06Ni6MoTiAlV、PMS、Y82第四章橡塑模具材料表43塑料模具材料的選用增強塑料高硬度、高耐磨性7CrMn2WMo、7CrMnNiMo、Cr2Mn2SiWMoV、Cr6WV、Cr12、

11、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、9Mn2V、CrWMn、MnCrWV、GCr15腐蝕性塑料耐蝕性好4Cr13、9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2、PCR、18Ni、AFC77磁性塑料無磁性Mn13型、70Mn15Cr4Al3V2WMo、1Cr18Ni9Ti透明塑料制品鏡面拋光性能和高的耐磨性06Ni、18Ni、PMS、PCR、SM2、SM1、Y82、空冷12第四章橡塑模具材料二、塑料模具結構零件材料的選用表44塑料模具結構零件的常用材料及熱處理零件類別零件名稱材料牌號熱處理工藝硬度說明模體零件支承板澆口板錐模套45淬火、回火4348HRC動、定模板動、定模座板4

12、5調質230270HBW固定板45調質230270HBWQ235第四章橡塑模具材料表44塑料模具結構零件的常用材料及熱處理零件類別零件名稱材料牌號熱處理工藝硬度說明模體零件推件板T8A、T10A淬火、回火5458HRC45調質230270HBW澆注系統(tǒng)零件主流道襯套拉料桿拉料套分流錐T8A、T10A淬火、回火5055HRC導向零件導柱20滲碳、淬火5660HRC導套T8A、T10A淬火、回火5055HRC限位導柱推板導柱推板導套導釘T8A、T10A淬火、回火5055HRC第四章橡塑模具材料表44塑料模具結構零件的常用材料及熱處理抽芯機構零件斜導柱滑塊斜滑塊T8A、T10A淬火、回火5458HR

13、C楔形塊T8A、T10A5458HRC454348HRC推出機構零件推桿推管T8A、T10A淬火、回火5458HRC推塊復位桿45淬火、回火4348HRC擋板45淬火、回火4348HRC或不淬火推桿固定板卸模桿固定板45、Q235第四章橡塑模具材料表44塑料模具結構零件的常用材料及熱處理定位零件圓錐定位件T10A淬火、回火5862HRC定位圈45定距螺釘45淬火、回火4348HRC支承零件支承柱45淬火、回火4348HRC墊塊45、Q235其他零件手柄Q235水嘴45、黃銅一、塑料光學全反射器模具圖41單一反射器第十節(jié)橡塑模具材料選用實例二、轎車橡膠軟墊注射模圖42反光片模具結構二、轎車橡膠軟墊注射模圖43橡膠軟墊二、轎車橡膠軟墊注射模圖44橡膠軟墊注射模結構四、電位器撥盤注塑模具圖4597cm彩色電視機前殼塑件五、精密密封橡皮模圖4697cm彩色電視機前殼模具結構五、精密密封橡皮模圖47電位器撥盤五、精密密封橡皮模1.試簡述塑料成型模具的服役條件和主要失效形式。2.哪些橡塑模具材料具有較好的鏡面加工性能？3.介紹現(xiàn)有橡塑模具材料的主要類型，并列出其代表性材料的牌號。4.我國現(xiàn)有哪些預硬