各種塑膠模具材料要求(塑膠模具材料一般常用的幾種)
今天給各位分享各種塑膠模具材料要求的知識,其中也會對塑膠模具材料一般常用的幾種進行解釋,現(xiàn)在開始吧!
注塑模具用什么材料
問題一:注塑模具 用什么材料做的? 注塑模具就材料而言還分軟模和硬模之分,軟模一般用P-20預(yù)硬鋼,也有此落后的地方用45號以上的碳素鋼做,產(chǎn)能一般在50萬次左右;硬模是用H-13(鉻鋼)或420(不銹鋼)等熱作模鋼做的,要經(jīng)熱處理加工工藝,材料和加工成本貴一倍以上激產(chǎn)能在一百萬次以上。
問題二:做塑料模一般用什么材料? 由于塑料的品種很多,對矗料制品的要求差別也很大,對制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以,不少工業(yè)發(fā)達的國家已經(jīng)形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。
問題三:注塑模具 用什么材料做的 ABS,PC ,AS,PS等以下是合理選擇注塑模具的要求:(希望對你有幫助) 1.高耐蝕性很多樹脂和添加劑對型腔表面都有腐蝕作用, 這種腐蝕使型腔表面金屬溶蝕、剝落,表面狀況變壞、塑件質(zhì)量變差。所以,最好使用耐蝕鋼,或?qū)π颓槐砻孢M行鍍鉻、鈸鎳處理。 2.耐磨性好注塑塑件表面的光澤度和精度都和注塑模具型腔表面的耐磨性有直接關(guān)系,特別是有些塑料中加人了玻纖、無機填料及某些顏料時,它們和塑料熔體一起在流道、模腔中{速流動,對型腔表面的摩擦很大,若材料不耐磨,很快就會磨損,使塑件質(zhì)量受到損傷。 3.良好的尺寸穩(wěn)定性在注塑成型時,注塑模具型腔的溫度要達到300℃以上。為此,最好選用經(jīng)適當回火處理的工具鋼(熱處理鋼)。否則會引起材料微觀結(jié)構(gòu)的改變,從而造成注塑模具尺寸的變化。 4.易于加工 模具零件多為金屬材料制成,有的結(jié)構(gòu)形狀還很復(fù)雜,為了縮短生產(chǎn)周期、提高效率,要求模具材料易于加工成圖紙所要求的形狀和精度。 5.拋光性能好注塑塑件通常要求具有良好的光澤和表面狀態(tài), 因此要求型腔表面的粗糙度非常小,這樣,對型腔表面必須進行表面加工,如拋光、研磨等。所以,選用的鋼材不應(yīng)含有粗糙的雜質(zhì)和氣孔等。 6.受熱處理影響小為了提{硬度和耐磨性,一般對注塑模具要進行熱處理,但這種處理應(yīng)使其尺寸變化很小。因此,最好采用能切削加工的預(yù)硬化鋼。
問題四:談?wù)勗趺催x用注塑模具材料 注塑模具材料主要根據(jù)產(chǎn)品外觀要求來決定。經(jīng)常用的有P20/718/S136/2738/NK80等,比如你想做汽車件,但是根據(jù)售后件還是原廠件,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.
問題五:用什么材料做模具比較好 3Cr2NiMo(P4410)塑料模具鋼
P4410鋼在硬度值為32~36HRC范圍內(nèi),具有良好的車、銑、磨等加工性能。
P4410鋼也可采用火焰局部加熱淬火,加熱溫度800~825℃,在空氣中或用壓縮空氣冷卻,局部表面硬度可達56~62HRC,可延長模具使用壽命。也可對模具進行表面鍍鉻,表面硬度可由370~420HV提高到1000HV,顯著提高模具的耐磨性和耐蝕性。
P4410鋼制造的模具,局部損壞后也可用補焊法修補,焊接質(zhì)量良好,可以進行加工。
P4410鋼在預(yù)硬態(tài)(30~36HRC)使用,防止了熱處理變形,適于制造大型、復(fù)雜、精密塑料模具。該鋼也可采用滲氮、滲硼等化學(xué)熱處理,處理后可獲得更高表面硬度,適于制作高精密的塑料模具。
8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)鋼
8Cr2MnWMoVS屬易切削精密塑料成形模具鋼,是為適應(yīng)精密塑料模和薄板無間隙精密沖裁模之急需而設(shè)計的,其成分設(shè)計采用了高碳多元少量合金化原則,以硫作為易切削元素。8Cr2S鋼的化學(xué)成分及性能在第一章第二節(jié)已經(jīng)介紹過,這里就使用方面再進一步介紹。
1.鋼的特點
(1)熱處理工藝簡便,淬透性好:空冷淬硬直徑100mm以上,空淬硬度為61.5~62HRC,熱處理變形小。當860~900℃淬火,160~300℃回火時,軸向總變形率<0.09%,徑向總變形率<0.15%。
(2)切削性能好:退火硬度為207~239HBS,切削加工時,可比一般工具鋼縮短加工工時1/3以上。硬態(tài)40~45HRC時,用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具進行車、銑、刨、鏜、鉆等加工,相當于碳鋼調(diào)質(zhì)態(tài),硬度為30HRC左右的切削性能,遠優(yōu)于Cr12MoV鋼退火態(tài)硬度為240HBS時的切削性能。
(3)鏡面研磨拋光性好:采用相同的研磨加工,其表面粗糙度比一般合金工具鋼低1~2級,最低表面粗糙度為Ra 0.1m。
(4)表面處理性能好:滲氮性能良好,一般滲氮層深達0.2~0.3mm,滲硼附著力強。
2.應(yīng)用
8Cr2S作為預(yù)硬鋼適宜于制作各種類型的塑料模、膠木模、陶土瓷料模以及印制板的沖孔模。該鋼種制作的模具配合精密度較其它合金工具鋼高1~2個數(shù)量級,表面粗造度低1~2級,使用壽命普遍高2~3倍,有的高十幾倍。
5CrNiMnMoVSCa(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Ra 0.2~0.1m,使用過程中表面粗糙度保持能力強;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展的能力。
1.化學(xué)成分及相變點
5NiSCa鋼采用中碳加鎳,其主要化學(xué)成分見表3-9。
表3-9 5NiSCa鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)) (%)
C Cr Ni Mn Mo V S Ca
0.57 0.89 1.03 1.19 0.52 0.26 0.028 0.0036
加熱時相變點695~735℃,冷卻時相變點378~305℃,Ms220℃。
2.工藝性能
(1)鍛造:加熱溫度1100℃,始鍛溫度1070~1100℃,終鍛溫度850℃,鍛后砂冷。
(2)球化退火:加熱溫度770℃,保溫3h,等溫溫度660℃,保溫7h,爐冷到550℃出爐空冷。退火硬度≤241HBS,加工性能良好。
(3)淬火:淬火溫度8......
問題六:注塑模具分別是用的什么材料 一般國內(nèi)常用的鋼材是45#鋼,T8鋼?,F(xiàn)在南方使用的“718”、“P20”、“王牌剛”“136”等牌號的鋼材比較多。
問題七:塑料模具的材料選擇 1、塑料模的工作條件由于塑料及塑料成型工業(yè)的發(fā)展,對塑料的模具的質(zhì)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(gòu)成塑料模的型腔,以成型塑料制件的各種表面并直接與塑料接觸,經(jīng)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制造中包括模具設(shè)計、選用材料、熱處理、機械加工、調(diào)試與安裝等過程。根據(jù)調(diào)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(zhì)量管理的角度出發(fā),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(yīng)該是多因素的乘積,這樣,模具材料與熱處理的優(yōu)劣在整個模具制造過程中就顯得特別重要。從模具失效的普遍現(xiàn)象分析,塑料模具在服役過程中,可產(chǎn)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 隨著制造業(yè)快速發(fā)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(chǎn)量中所占的比例逐年增加,隨著高性能塑料的發(fā)展和不斷生產(chǎn),塑料制品的種類日益增多,用途不斷擴大,制品向精密化、大型化、復(fù)雜化發(fā)展。成型生產(chǎn)向高速化發(fā)展,模具的工作條件也越趨復(fù)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(nèi)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(guān),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(xiàn)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(zhì)量惡化。尤其是當使用固態(tài)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(chǎn)生腐蝕磨損,導(dǎo)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(shè)備上工作時,更容易產(chǎn)生超負荷塑性變形。塑料模具所采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于回火溫度而發(fā)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于結(jié)構(gòu)、溫差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱應(yīng)力或因回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,引起局部體積膨脹,在模具內(nèi)部產(chǎn)生的組織應(yīng)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(xiàn)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(guān)系到模具的使用壽命。所以,塑料模具用鋼應(yīng)滿足以下要求:1)耐熱性能隨著高速成型機械的出現(xiàn),塑料制品運行速度加快。由于成型溫度在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(nèi)超過400℃。為保證模具在使用時的精度及變形微小,模具鋼應(yīng)有較高的耐熱性能。2) 足夠耐磨性隨著塑料制品用途的擴大,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,由于添加物的加入,使塑料的流動性大大降低,導(dǎo)致模只的磨損,故要求棋具有良好的耐磨性。3) 優(yōu)良......
問題八:塑料模具用什么材料做的 由于塑料的品種很多,對塑料制品的要求差別也很大,對制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以,不少工業(yè)發(fā)達的國家已經(jīng)形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。
問題九:常用的注塑材料有哪些 PE PP PS ABS PC PA POM PBT PMMA 等等
問題十:注塑模具滑塊用什么材質(zhì) 要選用有硬度的材質(zhì),否則生產(chǎn)時,經(jīng)?;瑒泳蜁需F屑,容易卡死。最好是淬火的材料。
塑料模具的材料要求
塑料模具的工作條件與冷沖模不同,一般須在150C-200C下進行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響?,F(xiàn)根據(jù)塑料成型模具使用條件、加工方法的不同將塑料模具用鋼的基本性能要求大致歸納如下:
1、足夠的表面硬度和耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC以下,經(jīng)過熱處理的模具應(yīng)有足夠的表面硬度,以保證模具有足夠的剛度。模具在工作中由于塑料的填充和流動要承受較大的壓應(yīng)力和摩擦力,要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩(wěn)定性,保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決于鋼材的化學(xué)成分和熱處理硬度,因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。
2、優(yōu)良的切削加工性
大多數(shù)塑料成型模具,除EMD加工外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,提高切削性能,減少表面粗糙度,塑料模具用鋼的硬度必須適當。
3、良好的拋光性能
高品質(zhì)的塑料制品,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于Ra0.1~0.25的水平,光學(xué)面則要求Ra0.01nm,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(zhì)少、組織微細均一、無纖維方向性、拋光時不應(yīng)出現(xiàn)麻點或桔皮狀缺陷。
4、良好的熱穩(wěn)定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復(fù)雜,淬火后難以加工,因此應(yīng)盡量選用具有良好的熱穩(wěn)定性的,當模具成型加工經(jīng)熱處理后因線膨脹系數(shù)小,熱處理變形小,溫度差異引起的尺寸變化率小,金相組織和模具尺寸穩(wěn)定,可減少或不再進行加工,即可保證模具尺寸精度和表面粗糙度要求。
45、50牌號的碳素鋼具有一定的強度與耐磨性,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后多用于模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經(jīng)過熱處理后具有較高的強度和耐磨性,多用于成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大,僅適用于制造尺寸小、形狀簡單的成型零件。
隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料制品的復(fù)雜性、精度等要求愈來愈高,對模具材料也提出更高要求。對于制造復(fù)雜、精密和耐腐蝕性的塑料模,可采用預(yù)硬鋼(如PMS)、耐蝕鋼(如PCR)和低碳馬氏體時效鋼(如18Ni-250),均具有較好的切削加工、熱處理和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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。
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(jù)生產(chǎn)制品的總模數(shù)(產(chǎn)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(tài):HB270-320
鋼材特性:優(yōu)質(zhì)塑膠模具鋼
用途:長期生產(chǎn)高質(zhì)塑膠模具。
二、德國2738(738/718)
出廠狀態(tài):預(yù)硬至31-35HRC(290-330HB)738H預(yù)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(chǎn)品,可電火花加工。用途:用于制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(yù)加硬,故免卻在加工后進行熱處理等工序。
三、德國2344(8407H13W302)
出廠狀態(tài):HB180-210
鋼材特性:鋼質(zhì)清潔均勻,結(jié)構(gòu)良好,用3000噸壓機鍛壓,沖擊強高,經(jīng)超聲波檢驗表面黑皮經(jīng)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(jīng)淬火后可作高級永久性生產(chǎn)塑膠模。
四、德國2316(商業(yè)名:S136HS136)
出廠狀態(tài):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(jīng)淬火及鏡面磨光后,其抗腐蝕性能更加可靠。預(yù)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(yè)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(zhì)不變形的冷作工具鋼,具備優(yōu)良的機械加工性,淬硬時,尺寸極其穩(wěn)定,淬硬后表面在極高硬度。
帶有極高刃性,所以具優(yōu)良抗磨能力,及易于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(guī)、
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(jīng)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(yù)硬至280-310HB防酸及拋光性能良好。七、日本優(yōu)質(zhì)皇牌鋼S50CS55C55號鋼
鋼材特性:此鋼適用于做一般塑膠模,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(tài):預(yù)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(chǎn)品,可電火花加工。用途:用于制造高級塑料注塑模具。
九、瑞典S136H預(yù)加硬透明耐蝕鏡面模鋼。
出廠狀態(tài):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(jīng)淬火及鏡面磨光后其抗腐蝕性更加可靠。S136、S136H熱處理分析S136:退火至215HB
S136H:預(yù)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(yōu)良的耐腐蝕性,優(yōu)良的可拋光性,優(yōu)良的耐磨性,優(yōu)良的機械加工性,淬硬時具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。結(jié)合上列的優(yōu)點,使得S136有卓越的生產(chǎn)特性,而具備優(yōu)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(jīng)過長期使用后,模穴表面仍然維持原先的光滑狀態(tài),模具在潮濕的環(huán)境下操作或儲存時不需要特別的保護。②、較低的生產(chǎn)成本:模具不因冷卻水的影響而腐蝕,由于有一定的冷卻循環(huán)可增加模具壽命。S136能適用于所有的模具,由于其特殊的性質(zhì),更適合特殊環(huán)境的需求。
十、瑞典8407熱作壓鑄模負鋼
出廠狀態(tài):退火HB≤180
鋼材特點:鋼質(zhì)清潔均勻,結(jié)構(gòu)良好,用3000噸壓機鍛壓,沖出強度高,經(jīng)超聲波檢驗,表面黑皮經(jīng)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(jīng)淬火后可作高級永久性生產(chǎn)塑膠模。
十一、瑞典DF-2不變耐磨油鋼,商業(yè)名:瑞典油鋼出廠狀態(tài):退火≤HB190
用途:用途廣泛,要制作成冷作工具及模具,切削刀具,塑膠模嵌件,手節(jié)壓花模,量具及成型工具。
十二、日本NAK80
出廠狀態(tài):HB370-400
鋼材特點:高性能拋光鏡面鋼,合要求鏡面塑膠模具。
十三、日本三菱MUP(高級塑膠模具鋼)
出廠硬度:預(yù)硬至HB270-320
特點:硬度及金相結(jié)構(gòu)均勻,容易達成鏡面磨光,預(yù)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,適用于各類優(yōu)質(zhì)塑膠模具之制作。
模具在機械加工后變形,主要原因是鋼材內(nèi)部的殘余應(yīng)力所引起。
塑料模具的材質(zhì)需要滿足什么條件?
1)具有良好的機械加工性能
注塑模具零件的生產(chǎn),大部分由機械加工完成。良好的機械加工性能是實現(xiàn)高速加工的必要條件。能夠延長加工刀具的壽命,提高切削性能,減小表面粗糙度,以獲得高精度的模具零件。
2)具有足夠的表面硬度和耐磨性
塑料制品的表面粗糙度和尺寸精度、注塑模具的使用壽命等,都與注塑模具表面的粗糙度硬度和耐磨性有直接的關(guān)系。因此,要求注塑模具的成型表面具有足夠的硬度,其淬火硬度應(yīng)不低于55HRC,以便獲得較高的耐磨性,延長模具的使用壽命
3)具有足夠的強度和韌性
由于注塑模具在成型過程中反復(fù)受到鎖模力和注塑模型腔的注射壓力的作用,特別是大中型和結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的注塑模具,要求其模具零件材料必須有高的強度和良好的韌性,以滿足使用要求。
4)具有良好的拋光性能
為了獲得高光潔表面的塑料制品,要求模具成型零件表面的粗糙度小,因而要求對成型零件表面進行拋光以減小其表面粗糙度。為保證拋光性,所選用的材料不得有氣孔粗糙雜質(zhì)等缺陷。
5)具有良好的熱處理工藝性
模具材料經(jīng)常依靠熱處理來達到必要的硬度,這就要求材料的淬透性好。塑料注射模具的零件往往形狀較復(fù)雜,淬火后進行加工較為困難,甚至根本無法加工,因此模具零件應(yīng)盡量選擇熱處理變形小的材料,以減少熱處理后的加工量。
6)具有良好的耐腐蝕性
有些塑料及其添加劑在成型時會產(chǎn)生腐蝕性氣體,因此選擇的注塑模具材料應(yīng)具有一定的耐腐蝕性。另外,還可以采用鍍鎳、鉻等方法提高模具型腔表面的抗蝕能力。
7)表面加工性能好
塑料制品要求外表美觀,花紋裝飾時則要求對模具型腔表面進行化學(xué)腐蝕花紋,因此要求模具材料刻蝕花紋容易,花紋清晰、耐磨損。
塑料模具的材料選擇
1、塑料模的工作條件
由于塑料及塑料成型工業(yè)的發(fā)展,對塑料的模具的質(zhì)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(gòu)成塑料模的型腔,以成型塑料制件的各種表面并直接與塑料接觸,經(jīng)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
一般模具制造中包括模具設(shè)計、選用材料、熱處理、機械加工、調(diào)試與安裝等過程。根據(jù)調(diào)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(zhì)量管理的角度出發(fā),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(yīng)該是多因素的乘積,這樣,模具材料與熱處理的優(yōu)劣在整個模具制造過程中就顯得特別重要。
從模具失效的普遍現(xiàn)象分析,塑料模具在服役過程中,可產(chǎn)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 隨著制造業(yè)快速發(fā)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(chǎn)量中所占的比例逐年增加,隨著高性能塑料的發(fā)展和不斷生產(chǎn),塑料制品的種類日益增多,用途不斷擴大,制品向精密化、大型化、復(fù)雜化發(fā)展。成型生產(chǎn)向高速化發(fā)展,模具的工作條件也越趨復(fù)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(nèi)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(guān),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(xiàn)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(zhì)量惡化。尤其是當使用固態(tài)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(chǎn)生腐蝕磨損,導(dǎo)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(shè)備上工作時,更容易產(chǎn)生超負荷塑性變形。塑料模具所采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于回火溫度而發(fā)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于結(jié)構(gòu)、溫差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱應(yīng)力或因回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,引起局部體積膨脹,在模具內(nèi)部產(chǎn)生的組織應(yīng)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(xiàn)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(guān)系到模具的使用壽命。所以,塑料模具用鋼應(yīng)滿足以下要求:
1)耐熱性能
隨著高速成型機械的出現(xiàn),塑料制品運行速度加快。由于成型溫度在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(nèi)超過400℃。為保證模具在使用時的精度及變形微小,模具鋼應(yīng)有較高的耐熱性能。
2) 足夠耐磨性
隨著塑料制品用途的擴大,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,由于添加物的加入,使塑料的流動性大大降低,導(dǎo)致模只的磨損,故要求棋具有良好的耐磨性。
3) 優(yōu)良的切削加工性
大多數(shù)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(yīng)力能控制在最小限度。
4) 良好的熱穩(wěn)定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復(fù)雜,淬火后難以加工,因此應(yīng)盡量選用具有良好的熱穩(wěn)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,表面粗糙度低于Ra0.4m,以保證塑料壓制件的外觀并便于脫模。
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制造過程中占有重要的地位,熱處理工藝的好壞對模具質(zhì)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
一般塑料模具常采用正火態(tài)的45鋼或40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)制造。硬度要求較高的塑料模具采用CrWMn或Crl2MoV等鋼制造。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(zhì)量的更高要求,新近又研制一系列新型模具鋼。
1)滲碳型塑料模具鋼
滲碳型塑料模具鋼主要用于冷擠壓成型型腔復(fù)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,為了便于冷擠壓成形,這類鋼在退火狀態(tài)須有高的塑性和低的變形抗力,退火硬度≤1 00HBS。在冷擠壓成形后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(nèi)常采用12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼、20Cr2Ni4A,耐磨性好,無塌陷及表面剝落現(xiàn)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(yù)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.通過研制、引進又發(fā)展了幾種典型塑料模具鋼Y55CrNiMn-MoVS(SMI)是中國研制的含S系易切削塑料模具鋼,其特點是預(yù)硬態(tài)交貨硬度為35_40 HRC,有較好的切削加工性,加工后不再熱處理,可直接使用。加人Ni固溶強化并增加韌性,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鋼就足屬于易切削精密模具用鋼。
3)時效硬化型塑料模具鋼
開發(fā)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(jīng)8150C固溶處理后,硬度為28—32HRC,叮進行機械加工,再經(jīng)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(nèi)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制品,在成形過程中分解產(chǎn)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。
注塑模具常用的基本材料要求有哪些
注塑模具常用的基本材料是塑膠模具鋼,要求的指標有,模具鋼硬度、模具鋼鏡面拋光性能、模具鋼防銹性能、模具鋼耐磨性能、等等。
注塑模具鋼材:又稱為塑膠模具鋼材,主要用于塑料成形模具。塑料模具在模具制造中居首位。塑料模具鋼分類比較多,主要有:預(yù)硬型塑料模具鋼材、時效硬化型模具鋼材、耐腐蝕型模具鋼材、易切削型模具鋼材、馬氏體時效型塑料模具鋼材、鏡面拋光型塑料模具鋼材。
塑膠模具鋼材常用鋼材有:2311模具鋼材、P20模具鋼材、738H模具鋼材、718H模具鋼材、NAK80模具鋼材、2083模具鋼材、S136模具鋼材、透氣鋼PM-35。
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