本篇文章給大家談談塑膠模具鋼材選擇方法，以及塑料模成型部分常用鋼材對應的知識點，希望對各位有所幫助。

塑膠模具鋼有哪些選材的原則

美國是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國家，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，成型后表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。

◆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(tài)時使用。

◆ 中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號有H13，而L2和S7，O1和A2也有應用。這一類的特點是：

（1）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時的熱強性好。

（2）含鉻較高，大氣腐蝕性好。

（3）淬透性極好，適用于大模塊。

◆ 不銹鋼用于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。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時效鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、高強度、高韌性的材料。用于力學性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。

塑料模具鋼的選用

薄壁的塑料箱體，生產批量在小于10萬件時，用P20，P21預硬態(tài)（HB250～300），腐蝕性較強時用414L。

高壽命的普通塑料模，用P6或P20，經滲碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強時用420。

非高溫的熱固性模用P6，P20經滲碳淬火后使用。腐蝕性強用420。

高溫熱固性塑料模用H13和S7或滲碳鋼P4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。

如何選擇塑膠模具材料及硬度

一、優(yōu)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(wěn)定性

塑料注射模的零件形狀往往比較復雜，淬火后難以加工，因此應盡量選用具有良好的熱穩(wěn)定性的，當雙色模具成型加工經熱處理后因線膨脹系數小，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(wěn)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。模具在工作中由于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(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成分與熱處理硬度，因此增強模具的硬度有利于增強其耐磨性。

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，經調質處理后多用于模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經過熱處理后具有較高的強度與耐磨性，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。對于制造復雜、精密與耐腐蝕性的塑料模，可采用預硬鋼(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。

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，如果用普通鋼材，模具很容易生銹，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，到后期模具拋成鏡面時，會發(fā)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。

塑膠模具鋼材選擇的基本原則

塑膠模具鋼材選擇的基本原則：

原則1：工藝性能要求

因為塑膠模具的制造一般都需要經過鑄造、切削加工、熱處理等工序，選擇塑膠模具鋼材時的工藝性能要求，主要包括有淬透性、淬硬性、可鍛性、可磨削性、退火工藝性、切削加工性……等。這樣，才可以保證塑膠模具的制造質量，下降生產成本。

原則2：滿足工作條件要求

選擇塑膠模具鋼材需要滿足一定的工作條件要求，如：耐磨性、耐蝕性、強韌性、疲勞斷裂性、抗回火穩(wěn)定性、耐冷熱疲勞性……等。我們只要滿足了這些工作條件要求，才能夠在充分地保證塑膠模具的質量的同時，也可以有效地保證塑膠模具的適用性。

原則3：經濟實用性

選擇塑膠模具鋼材時，經濟實用性也是必須要考慮的一個問題。所以，為了考慮經濟實用性的需求，可以在滿足塑膠模具鋼材使用性能的前提條件下，盡可能地下降制造本錢，首先選用價格較低的鋼材。當然，在選擇的同時還需要適當地斟酌市場的生產和供應情況，盡可能少而集中，這樣才比較易于購買。

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，一般是根據生產制品的總模數（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(tài)：HB270-320

鋼材特性：優(yōu)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(tài)：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，經淬火后可作高級永久性生產塑膠模。

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，此鋼材經淬火及鏡面磨光后，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(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(yōu)質皇牌鋼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：用于制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(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。結合上列的優(yōu)點，使得S136有卓越的生產特性，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，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，經淬火后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(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，適用于各類優(yōu)質塑膠模具之制作。

模具在機械加工后變形，主要原因是鋼材內部的殘余應力所引起。

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