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一种塑料模具钢及其制造方法

文章作者:www.artspick.com发布时间:2019-10-27浏览次数:1218

塑料模具的零件分为两类,即:它们是结构零件,包括铸造系统,导向零件,顶部模板,顶出机构,支撑零件等。另一种类型的模塑零件:包括型腔,芯,嵌件等。第一类零件可以根据机械零件的要求进行设计。这些材料通常选自中低碳结构钢,合金钢和碳钢。由于结构复杂,模制零件需要较高的工件尺寸精度,低的表面粗糙度值,良好的接头粘合性以及对模具材料的机械性能,耐磨性和加工技术的专业要求。

1.1模具的主要失效模式

由于模具的工作温度高,压力大,并且某些塑料材料易于与模具表面磨损和腐蚀,有时会受到脱模引起的####和碰撞的影响。失败主要有三种形式。

1.1.1表面磨损

由于塑料中的增强树脂填料,模腔的表面被清洗,磨损和腐蚀,这会影响模腔的表面粗糙度,并且尺寸超出公差范围。

1.1.2变形

模具的塑料部分发生塑性变形,从而导致诸如凹痕,皱纹,点蚀和角塌陷等损坏。

1.1.3破坏

由局部应力集中在模具中引起的断裂。

1.2模具的制造和使用要求

与冷模和热模相比,塑料模对强度和韧性的要求较低。根据其故障模式和工作要求,其基本性能要求汇总为:

1.2.1足够的耐磨性

由于表面磨损是模具的主要失效方式之一,因此模具应具有足够的硬度,以确保模具的耐磨性并确保模具的寿命。通常需要选择适当的材料和适当的热处理方法以满足硬度要求。但是,当硬度达到一定值时,硬度对耐磨性的影响不明显。

1.2.2减少热处理变形的影响

由于注塑零件的形状通常很复杂,硬化后很难加工塑料模具,有时甚至无法加工。为了增加硬度,必须进行热处理。应采取适当的措施以减少热处理变形的影响。对于必须在热处理后加工的模具,应使用热处理变形小的材料。

1.2.3出色的加工性能

塑料模具制造中的切割和机加工成本通常占大多数。为了延长切削工具的使用寿命并确保加工表面的质量,要求模具材料具有良好的切削性。对于预硬材料,淬火后也必须保持良好状态。可加工性。

1.2.4良好的抛光性能和可蚀刻性

为了获得高质量的塑料产品,必须对模具内部腔体的表面进行抛光以降低表面粗糙度值,以确保模具具有良好的电加工性以及镜面抛光,图案蚀刻,模具钢该材料应具有高纯度,精细,均匀,致密和无纤维方向性。

1.2.5良好的耐腐蚀性

在将PVC或塑料产品与阻燃剂等添加剂一起注塑成型时,它会分解腐蚀性气体,并对模具表面产生一定的化学腐蚀作用。制作此类模具时,应使用具有一定耐腐蚀性的模具。钢的能力。

2.1渗碳钢

渗碳钢由于硬度低,退火后的塑性好,可以通过冷挤压成型,从而提高了工作效率,降低了成本。挤出复合腔时,退火后的硬度小于100HBS。当挤压浅腔时,其小于160HBS,经挤出成型后,经过渗碳,淬火和回火后,表面硬度为53-62HRC。它具有较高的表面耐磨性和良好的芯韧性。 08Cr4NiMoV(LJ)是在中国开发的一种特殊的冷挤压成型钢。具有成型性能优良,渗碳层深,热处理变形小,耐磨性好等优点。淬火的最佳温度是850°C,回火温度可以根据模具的工作条件进行选择。

2.2回火模具钢

工艺要求是在模具加工完成后进行淬火和回火,以使模具能够获得更好的综合机械性能。第一类是45、55等优质碳素钢,适用于形状简单或精度要求低且使用寿命长的模具。可以使用诸如SM45和SM55(YB/T094-1997,YB/T107-1997,YB/T129-1997)之类的模具钢。该钢具有良好的纯度和稳定的机械性能。另一种是合金钢,可以在淬火和回火后进行碳氮共渗,以进一步提高耐磨性和耐腐蚀性。其中:40 CrMo具有良好的低温韧性和较低的缺口敏感性,适用于制造中型模具。 42 CrMo是具有高疲劳极限的高强度钢。低温####具有良好的韧性,适用于需要一定强度和韧性的大中型塑料模具的制造。 38 CrMoA1是典型的渗碳钢,淬火和回火后氮化,表面硬度高(大于850 HV),并且具有一定的耐腐蚀性。适用于PVC,PC塑料模具。另外,诸如5CrNiMo和5CrMnMo之类的热作模具钢主要用于用于高温和高耐磨模具的塑料模具,例如热固性塑料模具。

2.3预硬塑料模具钢

可以直接使用预硬化模块和扁钢(参见第192页)(上一页91)进行加工,避免了加工后由于热处理而造成的各种缺陷,从而改善了模具。生产精度高,生产周期短。塑料模具钢的主流品种可分为普通型和易切削型以及非回火型。

在塑料模具的制造成本中,加工和抛光占70%至80%。因此,在选择模具材料时,应在保证模具性能要求的同时,尽可能提高加工性能。选择方法可以如下进行。

(1)根据塑料产品的类型和质量要求进行选择。

(2)根据塑料零件的生产批量大小。当确定其他影响因素时,生产批次越小,模具的耐磨性和使用寿命要求越低。因此,可以选择性能指标低的材料。小批量时,可以使用回火复合钢或碳素钢。对于中等批量(30到1百万件),可以大量使用P20、5NiSCa,SM2等,而可以使用5NiSCa,PMS等。

(3)根据塑料零件的尺寸和精度要求。对于大规模的高精度注塑模具,当大量生产塑料零件时,使用预硬化钢来防止热处理变形。

(4)根据塑料零件的复杂程度进行选择。应充分考虑模具的加工技术,并应尽可能选择易切削,热处理变形,耐磨性好的材料。