常用塑料模具零部件材料解析bikw.docx

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1、6.4常常用塑料料模具零零部件材材料塑料注射射模具结结构比较较复杂，一一套完整整的模具具有各种种各样的的零件，各各个零件件在模具具中所处处的位置置、作用用不同，对对材料的的性能要要求就有有所不同同。合理理选择模模具零件件的材料料，是生生产高质质量模具具、提高高效率、降降低成本本的基础础。6.4.1塑料料注射模模具对材材料的基基本要求求对于塑料料注射模模具，模模具零件件材料的的基本要要求如下下。1. 具具有良好好的机械械加工性性能塑料注射射模具零零件的生生产，大大部分由由机械加加工完成成。良好好的机械械加工性性能是实实现高速速加工的的必要条条件。良良好的机机械加工工性能能能够延长长加工刀刀具的寿

2、命，提提高切削削性能，减减小表面面粗糙度度值，以以获得高高精度的的模具零零件。2. 具具有足够够的表面面硬度和和耐磨性性塑料制品品的表面面粗糙度度和尺寸寸精度、模模具的使使用寿命命等，都都与模具具表面的的粗糙度度、硬度度和耐磨磨性有直直接的关关系。因因此，要要求塑料料注射模模具的成成型表面面有足够够的硬度度，其淬淬火硬度度应不低低于555 H RC，以以便获得得较高的的耐磨性性，延长长模具的的使用寿寿命。3. 具具有足够够的强度度和韧性性由于塑料料注射模模具在成成型过程程中反复复受到压压应力（注射机的的锁模力力）和拉应应力（注射模模型腔的的注射压压力）的作用用，特别别是大中中型和结结构形状状复

3、杂的的注射模模具，要要求其模模具零件件材料必必须有高高的强度度和良好好的韧性性，以满满足使用用要求。4. 具具有良好好的抛光光性能为了获得得高光洁洁表面的的塑料制制品，要要求模具具成型零件件表面的的粗糙度度值小，因因而要求求对成型型零件表表面进行行抛光以以减小其其表面粗粗糙度值值。为保保证抛光光效果，模模具材料料不应有有气孔、杂质等缺陷。5. 具具有良好好的热处处理工艺艺性模具材料料经常依依靠热处处理来达达到必要要的硬度度，这就就要求材材料具有有较好的的淬硬性性和淬透透性。塑塑料注射射模具的的零件往往往形状状较复杂杂，淬火火后进行行加工较较为困难难，甚至根本本无法加加工，因因此模具具零件应应尽

4、量选选择热处处理变形形小的材材料，以以减少热热处理后后的加工工量。6. 具具有良好好的耐腐腐蚀性一些塑料料及其添添加剂在在成型时会会产生腐腐蚀性气气体，因因此选择择的模具具材料应应具有一一定的耐耐腐蚀性性，另外外还可以以采用镀镀镍、铬铬等方法法提高模模具型腔腔表面的的抗蚀能能力。7. 表表面加工工性能好好塑料制品品要求外外表美观观，花纹纹装饰时时，则要要求对模模具型腔腔表面进进行化学学腐蚀花花纹，因因此要求求模具材材料蚀刻刻花纹容容易，花花纹清晰晰、耐磨磨损。6.4.2塑料注注射模具具零件常常用材料料目前生产产中常用用的塑料料模具材材料有金金属材料料和非金金属材料料，常用用的金属属材料有有碳素

5、模模具钢、渗渗碳型塑塑料模具具钢、合合金模具具钢以及及塑料模模具特殊殊用钢等等，它们们的类别别和特点点如下。1.碳素素模具钢钢SM445钢 SSM455钢属优优质碳素素塑料模模具钢，与普通优质45碳素结构钢相比，其钢中的S、P含量低，钢材纯度好。由于SM45钢的淬透性差，制造较大尺寸的塑料模具，一般用热轧、热锻或正火状态，模具硬度低，耐磨性较差；制造小型塑料模具，用调质处理可获得较高的硬度和较好的强韧性。钢中碳含量中等，形状简单的模具一般采用水冷淬火，形状复杂的小型模具水淬容易出现裂纹，一般采用水淬油冷。SM45钢的优点是价格便宜，切削加工性能好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧

6、性和一定的耐磨性，被广泛用于制造中、低档的塑料模具。SM550钢SM550钢属碳碳素塑料料模具钢钢，其化化学成分分与高强强中碳优优质结构构钢50钢相近近，但钢钢的洁净净度更高高，碳含含量的波波动范围围更窄，力力学性能能更稳定定。SM550钢经正正火或调调质处理理后，具具有一定定的硬度度、强度度和耐磨磨性，而而且价格格便宜，切切削加工工性能好好，适宜宜制造形形状简单单的小型型塑料模模具或精精度要求求不高、使使用寿命命不需很很长的模模具等。但SM50钢的焊接性能不好，冷变形性能差。 SMM55钢 SSM555钢属碳素素塑料模模具钢，其其化学成成分与高高强中碳碳优质结结构钢55钢相近近，但钢钢的洁净

7、净度更高高，碳含含量的波波动范围围更窄，力力学性能能更稳定定。SM555钢经热热处理后后具有高高的表面面硬度、强强度、耐耐磨性和和一定的的韧性，一一般在正正火或调调质处理理后使用用。该钢钢价格便便宜、切切削加工工性能中中等，当当硬度为为1792299HBSS时，相相对加工工性为50，但但焊接性性和冷变变形性均均低。适适宜制造造形状简简单的小小型塑料料模具或或精度要要求不高高、使用用寿命不不需要很很长的塑塑料模具具。2. 渗渗碳型塑塑料模具具钢20钢钢 220钢属于于低碳钢钢，特点点是强度度低，塑塑性和韧韧性较高高，切削削性和焊焊接性很很好。含含锰量低低的20钢的切切削加工工性比含含锰量高高的要

8、差差些，但但可以用用正火或或冷变形形的方法法来改善善，冷变变形还可可以提高高钢的强强度，而而正火可可以提高高钢的韧韧性，所所以采用用冷挤压压成形的的模具在在冷挤压压加工前前最好先先进行正正火处理理。退火火虽然能能提高20钢的韧韧性，但但由于其其缓慢的的冷却可可能引起起游离铁铁素体在在晶粒边边界上析析出，严严重影响响到钢的的切削加加工性与与加工后后应有的的表面粗粗糙度，因因此20钢不适适宜在退退火状态态下制造造各类零零件。20钢适适宜制作作普通的的中小型型塑料模模具。为为了提高高模具型型腔的耐耐磨性，模模具成形形后需进进行渗碳碳或碳氮氮共渗热热处理，然然后再进进行淬火火和低温温回火，从从而保证证

9、模具表表面具有有高硬度度、高耐耐磨性，心心部具有有很好的的韧性。20CCr钢20Cr钢的强强度和淬淬透性比比相同含含碳量的的碳素钢钢都有明明显提高高，20CCr钢经淬淬火、低低温回火火后具有有良好的的综合力力学性能能，低温温冲击韧韧性良好，回回火脆性性不明显显。渗碳碳时钢的的晶粒有有长大倾倾向，所所以要求求二次淬淬火以提提高心部部韧性，不不宜降温温淬火。当当正火后后硬度为为17002177HBSS时，20CCr钢的相相对切削削加工性性为65，焊焊接性中中等，焊焊接前要要预热1000150，冷变变形时塑塑性中等等。该钢钢适于制制造中小小型塑料料模具。为为了提高高模具型型腔的耐耐磨性，模模具成形形

10、后需要要进行渗渗碳热处处理或碳碳氮共渗渗热处理理，然后后再进行行淬火和和低温回回火，从从而保证证模具表表面具有有高硬度度、高耐耐磨性而而心部具具有很好好的韧性性。对于于使用寿寿命要求求不高的的模具，也也可以直直接进行行调质处处理。20CCr2NNi4钢20CCr2NNi4钢是优质质渗碳钢钢，强度度、韧性性及淬透透性均优优良，渗碳碳后不能能直接淬淬火，在在淬火前前需进行行一次高高温回火火。20CCr2NNi4钢的冷冷变形塑塑性中等等，切削削加工性性一般，焊焊接性差差，焊前前应预热热，白点点敏感性性大，有有回火脆脆性倾向向。20Crr2Nii4钢有高高的淬透透性，因因此可以以制造截截面尺寸寸较大的

11、的模具。20CCr2NNi4钢淬火火、回火火后都有有良好的的综合性性能，可可以用切切削加工工或冷挤挤压成形形的方法法制造模模具。为为了提高高模具表表面的硬硬度和耐耐磨性，可可以采用用渗碳、淬淬火、回回火的方方法或碳碳氮共渗渗、淬火火、回火火的方法法，提高高模具表表面的硬硬度和耐耐磨性，而而模具的的心部仍仍保持较较好的韧韧性。20CCr2NNi4钢适宜宜制造大大、中型型塑料模模具。3.合金金模具钢钢为满足塑塑料注射射模具对对材料的的各种要要求，目目前市场场上已有有许多制制造塑料料模具专专用的合合金模具具钢。3Crr2Moo(P220)钢这是一一种可以以预硬化化的塑料料模具钢钢，预硬硬化后硬硬度为

12、3638HRRC，适用用于制作作塑料注注射模具具型腔，其其加工性性能和表表面抛光光性较好好。10NNi3CCuAllVS(PM S)钢此种钢钢为析出出硬化钢钢。预硬硬化后时时效硬化化，硬度度可达4045HRC。热变变形极小小，可做做镜面抛抛光，特特别适合合于腐蚀蚀精细花花纹。可可用于制制作尺寸寸精度高高，生产产批量大大的塑料料注射模模具。06NNi7TTi2CCr钢该种钢钢材属于于马氏体体时效钢钢。在未未加工前前为固熔熔体状态态，易于于加工。精精加工后后以4880520进行时时效，硬硬度可达达5057HRRC。适用用于制造造要求尺尺寸精度度高的小小型塑料料注射模模具，可可做镜面面抛光。8Crr

13、MnWWMoVVS(88CrMMn)钢为易切切预硬化化钢，可可做镜面面抛光。其其抗拉强强度高，常常用于大大型注射射模具。调调质后硬硬度为3335HHRC，淬火火时可空空冷，硬硬度可达达4260HRRC。25CCrNii3MooAl钢适用于于型腔腐腐蚀花纹纹，属于于时效硬硬化钢。调调质后硬硬度2325HRRC，可用用普通高高速钢刀刀具加工工。时效效后硬度度3842HRRC。可以以做氮化化处理，氮氮化处理理后表层层硬度可可达11100HHV。Crll6Nii4Cuu3Nbb(PCCR)钢耐腐蚀蚀钢，可可以空冷冷淬火，属属于不锈锈钢类型型。空冷冷淬硬可可达4253HRC，适于于有腐蚀蚀性的聚聚氯乙烯

14、烯类塑料料制品的的注射模模具。4.塑料料模具的的结构零零件用钢钢塑料注射射模具中中的结构构零件一一般采用用碳素结结构钢或或低合金金钢。Q2335A钢Q2335A为为碳素结结构钢，其机械性能较差，但价格低廉，常用于塑料注射模的动模及定模座板、垫块等零件。45、55钢此类钢钢为优质质碳素结结构钢，可可以用来来制造形形状较简简单，精精度要求求不高的的塑料注注射模具具，但其其使用寿寿命较低低，抛光光性不好好。45、55钢可以以通过调调质处理理来改善善其性能能，可以以用于制制造塑料料注射模模具的推推板、型型芯固定定板、支支承板等等零件。T8AA、T100A钢这类钢为为优质碳素素工具钢钢，其含含碳量高高，

15、淬火火硬度可可达5055HRRC，可可用于制制造导柱柱、导套套、斜销销、推杆杆等塑料料注射模模具零件件。40GGr钢 440Grr钢为低合合金钢，可可以用于于制造形形状不太太复杂的的中小型型塑料注注射模具具。400Gr钢可以进进行淬火火、调质质处理，制制作型芯芯、推杆杆等零件件。5. 其其他材料料有色金属属材料和和非金属属材料也也是塑料料注射模模具中经经常用到到的材料料。铍铜合合金铍铜合合金是在在铜中加加入3.0以下下的铍(Bee)而形成成的合金金。铍铜铜合金通通常采用用精密铸铸造或者者压力铸铸造来制制造精密密、复杂杂型腔。可可采用此此种方法法方便、迅速地制造机械加工无法制作的复杂型腔。铍铜合

16、金机械性能好，热处理硬度可达4050HRC，尺寸精度高并且导热性能好。铍铜合金价格较高，因此，一般仅用其制造型腔镶件，镶入模具中。锌基合合金常用的的锌基合合金是把把锌作为为主要成成分并加加入A1、Cu、Mg等元素素形成合合金。锌锌基合金金材料熔熔融温度度低，能能简单地地用砂型型铸造、石石膏型铸铸造、精精密铸造造等方法法成型。由由于其熔熔融温度度低，表表面质量量较好，加加工周期期短，经经常被用用在注射射次数少少的试模模模具和和小批量量生产的的注射成成型模具具。因锌锌基合金金铸造后后产生收收缩较大大，所以以在铸造造后应放放置24小时使使其尺寸寸稳定后后再进行行加工。锌锌基合金金的使用用温度较较低，

17、当当温度高高于1500200时容易易引起变变形。所所以锌基基合金仅仅适用于于模具温温度较低低的塑料料注射模模具。环氧树树脂环氧树树脂应用用在试制制及成型型批量很很少的模模具上。纯纯环氧树树脂中一一般加铝铝粉等填填料以改改善其强强度、硬硬度、收收缩率等等性能。采采用环氧氧树脂制制模时，只只要有模模型，就就能在相相当短的的时间内内制造出出模具，因因此对于于试制产产品是非非常有利利的。塑料膜具具零件所所使用的的材料可可以根据据生产实实际情况况选用。表6-11给出了部分塑料模具零件材料的选用及说明。表6-111 塑塑料模具具常用材材料选用用零件类别别使用要求材料热处理说明类型硬度成型零件件强度高、耐耐

18、磨性好好、耐腐腐蚀性好好、热处处理变形形小TS铜合合金出厂硬度度28332 HHRC导热性能能优良、广广泛用于于嵌件，耐耐磨损、防防刮料，可可替代铍铍青铜合金铍铜铜 MMM40需快速冷冷却的模模芯、镶镶件MEK 4高耐磨、高高韧性X13TT6W (2336)(2366H)高耐磨、高高耐腐蚀蚀镜面模模具718SS、7188H塑料模之之内模件件S1366、S1336H耐腐蚀镜镜面模具具RAMAAX 1168易切削、耐耐腐蚀铜合金HHIT775 MMOD 需快速冷冷却的模模芯,镶件60611-T66/T6651 60661-TT65111铝合合金吹塑模、吸吸塑模、鞋鞋模、发发泡模SKD111特殊钢钢

19、淬火、回回火55HRRC以上用于形状状复杂之之塑料模模具27388预硬钢钢出厂硬度度经硬化化回火290350 HHB 优良加工工性能、易易切削抛抛光和电电蚀，适适合要求求高光整整度的模模具如PPS、ABSS，硬度度均匀5CrMMnMoo、5CrrNiMMo淬火、中中温回火火46HRRC以上用于成型型温度高高、压力力大的模模具T8A、T100A、T122A淬火、低低温回火火55HRRC以上用于形状状简单、尺尺寸较小小的模具具45、550、55、40CCr、40CCrMoo、35CCrMoo、40MMnB、40MMnVBB调质、淬淬火55HRRC以上普通塑料料模具10、115、20、20CCoMn

20、nTi、 122CrNNi类渗碳淬火火50HRRC以上容易切削削加工锌基合金金塑件试制制、小批批生产主流道衬衬套耐磨性及及耐腐蚀蚀性好40、550、55以及可可用于成成型零部部件的其其他模具具材料表面淬火火50HRRC以上LKM 20883 防腐蚀性性良好、易易抛光推杆拉料料杆等一定的强强度和耐耐磨性T8A、T100A、T122A淬火、低低温回火火55HRRC以上导柱导套套表面耐磨磨、韧性性好、抗抗弯曲20、TT8A、T100A、铜合金金等表面渗碳碳、淬火火50HRRC以上各种模板板一定的强强度和刚刚度45、550、40CCr、40MMnB、Q2335Q2775、HT2200习题1何谓谓凹模（型型腔）和和凸模（型型芯）？绘出整整体组合合式凹模模或凸模模的三种种基本结结构，并并标上配配合精度度。2常用用小型芯芯的固定定方法有有哪几种种形式？分别使使用在什什么不同同场合？3螺纹纹型芯在在结构设设计上应应注意哪哪些问题题？4在设设计组合合式螺纹纹型环时时应注意意哪些问问题？5计算算成型零零部件工工作尺寸寸时需要要考虑哪哪些因素素？6根据据图示的的塑件形形状与尺尺寸，分分别计算算出凹模模和凸模模的有关关尺寸（塑塑料收缩缩率取0.0005，取3)。(答案：，)第6题图图