模具材料復(fù)習(xí)資料

塑料模具材料的選用塑料模具的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，造價(jià)較高，選用塑料模具材料時(shí)必須全面分析，綜合各種因素合理選用模具材料。選擇塑料模具材料時(shí)，應(yīng)遵循選用材料的基本原則，首先滿足模具的使用性能，兼顧工藝性和經(jīng)濟(jì)性。1．根據(jù)塑料制品種類和質(zhì)量要求選用2．按型芯、型腔的形狀選材3．按生產(chǎn)批量選材4．塑料模具成本的分析5．塑料模具輔助零件材料的選用使用性能要求1'*夠的強(qiáng)度和硬度。2*良好的耐磨性和耐腐蝕性。3*足夠的韌性，以保證模具在使用過(guò)程中不會(huì)過(guò)早開裂。4*較好的耐熱性能和尺寸穩(wěn)定性。5*良好的導(dǎo)熱性。工藝性能要求1*鍛造性能2*切削加工性能。塑料模具型腔的幾何形狀大多比較復(fù)雜，型腔表面質(zhì)量要求高，難加工部位相當(dāng)多；因此，模具材料應(yīng)具有良好的切削叫你高性能。對(duì)較高硬度的預(yù)硬型塑料模具鋼，為了改善切削加工性能，通常向鋼中加入S,Pb,Ca,Se等元素，從而得到易切削預(yù)硬性鋼。3*熱處理工藝性能。4*鏡面拋光性能。5*電加工性能。6*飾紋加工性能塑料模具的工作條件模具材料可分為熱固性塑料模和熱塑性塑料模。熱固性塑料?！@種塑料模的工作溫度一般160?250°C,工作時(shí)模腔承受壓力大，一般為160?200MPa,個(gè)別要達(dá)到600MPa。工作中形腔易磨損，并承受一點(diǎn)的沖擊負(fù)荷和腐蝕作用。熱塑性塑料模一一這種塑料模的工作溫度在150C以下，承受工作壓力和磨損，但沒(méi)有像壓縮模那樣嚴(yán)重。有部分塑料在加熱的條件后熔融狀態(tài)下能分解出氯化氫或氟化氫氣體，對(duì)模具形腔面有較大的腐蝕性。塑料模具的基本失效形式是：1．磨損及腐蝕2．塑性變形3．?dāng)嗔阉芰夏＞叩闹圃旃に嚶肪€：低碳鋼及低碳合金鋼制模具：下料一鍛造模坯一退火一機(jī)械粗加工一冷擠壓成形一再結(jié)晶退火f機(jī)械精加工f滲碳f淬火、回火f研磨拋光f裝配。高合金滲碳鋼制模具：下料一鍛造模坯一正火并高溫回火一機(jī)械粗加工一高溫回火一精加工一滲碳一淬火、回火一研磨拋光一裝配。調(diào)質(zhì)鋼制模具：下料一鍛造模坯一退火一機(jī)械粗加工一調(diào)質(zhì)一機(jī)械精加工一修整、拋光一裝配。碳素工具鋼及合金工具鋼制模具：下料一鍛成模坯一球化退火一機(jī)械粗加工一去應(yīng)力退火一機(jī)械半精加工一機(jī)械精加工一淬火、回火一研磨拋光一裝配。預(yù)硬鋼制模具：對(duì)于直接使用棒料加工的，因供貨狀態(tài)已進(jìn)行了預(yù)硬化處理，可直接加工成形后拋光、裝配。對(duì)于要改鍛成坯料后再加工成形的，其工藝路線為：下料一改鍛一球化退火一刨或銑六面一預(yù)硬處理（34?42HRC）—機(jī)械粗加工一去應(yīng)力退火一機(jī)械精加工一拋光一裝配。時(shí)效硬化型鋼制模具：下料一鍛造模坯一固溶處理一機(jī)械粗加工一時(shí)效處理一機(jī)械精加工一修整、拋光一裝配。CrWMn（低合金）鋼的應(yīng)用范圍CrWMn鋼的淬透性較好，淬硬性好、淬火變形較小，但耐磨性不夠高。因此，用于形狀較復(fù)雜、精度較高、載荷較輕的冷沖模、切邊模、冷鐓模、冷擠壓模的凹模、拉絲模、拉伸模等。9Mn2V（低合金）鋼的應(yīng)用范圍該鋼適于制造一般要求的、尺寸較小的沖模及冷壓模、雕刻模、落料模等。低變形性冷作模具鋼的性能雖然優(yōu)于碳素工具鋼，但其耐磨性、強(qiáng)韌性、淬火硬性、變形要求等仍不能滿足形狀復(fù)雜的重載冷作模具的需要，在使用中易發(fā)生折斷、彎曲和磨損Cr12MoV（低合金）鋼的應(yīng)用范圍可用于制造斷面較大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊負(fù)荷的各種模具和工具，如形狀復(fù)雜的沖孔凹模、復(fù)雜模具上的鑲塊、鋼板深拉伸模、拉絲模、螺紋搓絲板、冷擠壓模、粉末冶金用冷壓模、陶土模、冷切剪刀、圓鋸、標(biāo)準(zhǔn)工具、量具等。W18Cr4V（高合金）鋼的應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍:W18Cr4V是鎢系高速工具鋼，具有較高的硬度、紅硬性和高溫強(qiáng)度，在500°C和600C時(shí)硬度仍可分別保持在HRC57-58、HRC52-53，此外，還具有良好的高溫強(qiáng)度和耐磨性，其熱處理溫度范圍較寬、淬火不易過(guò)熱、易于磨削加工、熱加工和熱處理過(guò)程不易氧化脫碳。對(duì)一般的被加工材料具有良好的切削性能。該鋼的碳化物不均勻度、高溫塑性均比鉬系高速工具鋼差不適宜制作大型及熱塑成型的刀具，但廣泛用于制造切削刀具，也用于制造高負(fù)荷冷作模具，如冷擠壓模具等。W6Mo5Cr4V2（高合金）鋼的應(yīng)用范圍（用于冷作模時(shí)低溫淬火+低溫回火防止折斷和崩刃）具有碳化物細(xì)小均勻、韌性高、熱塑性、強(qiáng)度高、耐磨性好，具有較高的硬度、紅硬性和高溫強(qiáng)度。因強(qiáng)度高、耐磨性好可用于制造高負(fù)荷冷作模具，如冷擠壓模具等，但此_時(shí)要適當(dāng)降低淬火溫度以滿足強(qiáng)度及韌性的要求。5CrNiMo（熱作模具鋼）鋼的應(yīng)用范圍該鋼具有高韌性、高耐磨性和具有良好的高溫強(qiáng)度，可用來(lái)制造各種形狀復(fù)雜的中大型鍛模，也可用于熱切邊模。應(yīng)用范圍：該鋼具有較好的淬透性和高的耐磨性，但是由于該鋼的碳含量很高，所以沖擊韌度較差、易脆裂。而且容易形成不均勻的共晶碳化物。該鋼多用于制造受沖擊載荷較小的要求高耐磨的冷沖模、沖頭、下料模、冷鐓模、冷擠壓模的沖頭和凹模、鉆套、量規(guī)、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉伸模以及粉末冶金用冷擠壓模。SM1（塑料模具鋼）鋼的應(yīng)用范圍預(yù)硬型易切削塑料模具鋼，上海鋼鐵研究所等單位研制。出廠硬度38?42HRC。該鋼具有低粗糙度（表面粗糙度可達(dá)到RaO.1“m以上）、高淬透性，用于大型鏡面塑料模具及模架、精密塑料橡膠模等。SM2（塑料模具鋼）鋼的應(yīng)用范圍預(yù)硬化型易切削塑料模具鋼，上海鋼鐵研究所等單位研制。出廠硬度38?42HRC。該鋼相當(dāng)于美國(guó)P21改進(jìn)型，有一定防腐蝕能力，用于鏡面、精密塑料模。Y20CrNi3AlMnMo鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便易行，性能優(yōu)越穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。經(jīng)電子、儀表、家電、玩具、日用五金等行業(yè)推廣應(yīng)用，效果顯著。SM45（塑料模具鋼）鋼的應(yīng)用范圍制造小型塑料模具，用調(diào)質(zhì)處理可獲得較高的硬度和較好的強(qiáng)韌性。鋼中碳含量較高，水淬容易出現(xiàn)裂紋，一般采用油淬。該鋼優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，切削加工性能好，淬火后具有較高的硬度，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的強(qiáng)韌性和一定的耐磨性，被廣泛用于制造中、小型的中、低檔次的塑料模具。5CrNiMnMoVS——簡(jiǎn)稱5NiSCa鋼5NiSCa屬易切削高韌性塑料模具鋼，在預(yù)硬態(tài)（35?45HRC）韌性和切削加工性良好；鏡面拋光性能好，表面粗糙度低，可達(dá)Ra0.2?0.1“m，使用過(guò)程中表面粗糙度保持能力強(qiáng)；花紋蝕刻性能好，清晰，逼真；淬透性好，可作型腔復(fù)雜、質(zhì)量要求高的塑料模。該鋼在高硬度下（50HRC以上），熱處理變形小，韌性好，并具有較好的阻止裂紋擴(kuò)展的能力。5NiSCa鋼的應(yīng)用范圍5NiSCa鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度在35~45HRC范圍內(nèi)，具有良好的切削加工性能。因此，可用預(yù)硬化鋼材直接加工成模具，既保證模具的使用性能，又避免模具由于最終熱處理引起的熱處理變形。該鋼淬透性高、強(qiáng)韌性好，鏡面拋光性能好，有良好的滲氮性能和滲硼性能，調(diào)質(zhì)鋼材經(jīng)滲氮處理后基體硬度變化不大。該鋼適宜制造中、大型熱塑性塑料注射模、膠木模和橡膠模等。10Ni3Mn2CuAlMo鋼——簡(jiǎn)稱PMSPMS鋼用于光學(xué)塑料鏡片、透明塑料制品以及外觀光潔、光亮、質(zhì)量高的各種熱塑性塑料殼體件成形模具，國(guó)外通常選用表面粗糙度低、光亮度高、變形小、精度高的鏡面塑料模具鋼制造。鏡面性能優(yōu)異的塑模鋼，除要求具有一定強(qiáng)度、硬度外，還要求冷熱加工性能好，熱處理變形小。特別是還要求鋼的純潔度高，以防在鏡面出現(xiàn)針孔、桔皮、斑紋及銹蝕等缺陷。PMS鏡面塑料模具鋼是一種新型的析出硬化型塑料模具鋼，具有良好的冷熱加工性能和綜合力學(xué)性能，熱處理工藝簡(jiǎn)便，變形小，淬透性高，適宜進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，在軟化狀態(tài)下可進(jìn)行模具型腔的擠壓成形。工藝性能1）鍛造性能：鍛造加熱溫度1120?1160°C，終鍛溫度三850°C，鍛后空冷或砂冷。2）固熔處理工藝：固溶處理的目的是為了使合金元素在基體內(nèi)充分溶解，使固溶體均勻化，并達(dá)到軟化，便于切削加工。3）時(shí)效處理工藝：鋼的最終使用性能是通過(guò)回火時(shí)效處理而獲得的，鋼出現(xiàn)硬化峰值的溫度約為510C±10C，時(shí)效后硬度為40?42HRC。4）變形率：PMS的變形率很小，接近馬氏體時(shí)效鋼。PMS鋼的應(yīng)用范圍該鋼熱處