塑料模具零件常用国产材料及性能文档格式.docx
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华中理工5NiSCa
(5CrNiMnMoVSCa)
HRC35-45
易切削钢,淬透性高,强韧性好,镜面抛光性能好,有良好的渗氮性能和渗硼性能
上海钢研所SM1
(5CrNiMnMoVS)
HRC38-42
易切削钢,抛光性能好,表面粗糙度可达Ra0.05um,淬透性高,用于大型镜面模具
华中理工8Cr2S
(8Cr2MnWMoVS)
HRC40-48
易切削钢,镜面抛光性好,焊接性能一般,补焊后需回火再进行机械加工,可渗氮进一步提高表面光洁度并防锈
渗
20Cr
HB170-217
用于制造中小型模具,加工成型后需渗碳处理,然后再淬火并低温回火,以保证模具零件表面的硬度和耐磨性
12CrNi3A
HB260-320
切削加工性能良好,用于制造大中型模具,热处理同上
时
效
化
上海材研所PMS
(10Ni3Mn2MoCuAl)
HRC30-33
具有优良的镜面加工性能,良好的冷热加工性能、补焊性能、电加工性能和综合力学性能,以及良好的花纹图案蚀刻性能和渗氮性能,适合复杂精密的镜面模具及家电模具
时效处理
HRC40-45
渗氮
HV1000
上海钢研所SM2
(20CrNi3AlMnMo)
易切削钢,抛光性能、渗氮性能良好,并具有一定的抗腐蚀能力,用于镜面、精密模具
HRC40
25CrNi3MoAl
HRC30
预硬状态下加工,然后经520℃时效处理10h,硬度可达HRC40,用于有镜面要求的精密模具
06Ni6CrMoVTiAl
HRC25-28
热处理变形小,固溶硬度低,切削性能好,粗糙度低,适宜制造高精度塑料模具
18Ni-25018Ni-300
18Ni-350
HRC30-32
高合金超高强度马氏体时效钢,用于高精度、超镜面、长寿命、大批量生产的中小型复杂模具,但价格昂贵
HRC50-53
耐
蚀
上海材研所PCR
(6Cr16Ni4Cu3Nb)
具有优良的耐腐蚀性能、较高的强度、较好的抛光性能和焊接修补性能,热处理淬透性好,变形小,用于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具
时效硬化
HRC37-42
2Cr13
≤HB220
机械加工性能好,经热处理(淬火+回火)后具有优良的耐腐蚀性能,较好的强韧性,适宜制造承受高负荷并在腐蚀介质作用下的塑料模具、透明塑料制品模具等
淬火+回火
HRC40-50
3Cr13
4Cr13
≤HB230
国产420耐蚀钢。
机械加工性能好,经热处理(淬火+回火)后具有优良的耐腐蚀性能,抛光性能、较高的强度和耐磨性,适宜制造承受高负荷、高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具、透明塑料制品模具等,但补焊性能较差
回火
HRC42-48
氮化
HV600-800
(二)塑料模具成型零件常用国外材料及性能见表5-2、5-3所示。
表5-2塑料模具成型零件常用国外材料及性能
(一)
材料类别
(美国AISI)
生产厂家及
材料牌号
出厂状态及
参考硬度
说明
P20
类
预硬塑
料模具
参考成分(%):
C:
0.28-0.40
Si:
0.20-0.80
Mn:
0.60-1.00
Cr:
1.40-2.00
Mo:
0.30-0.55
对应我国钢号:
瑞典
ASSAB
618
HB280-320
具有良好的抛光和切削加工性能,广泛应用于热塑性塑料的注射模(一般用于中小型模具,可焊性一般)
日本
DAIDO
PDS-5
HB280-310
具有良好的抛光和切削性能,用于长期生产塑料模具
PX88
HB290-330
具有良好抛光性能,焊接性能大幅度改善,用于长期生产通用塑料模具
PX4
PX5
用于大型镜面模具,如汽车尾灯、前挡板以及摄象机、家用电器壳体等。
PX5焊接性能、蚀纹性能较好,但易出加工砂眼,氮化性能一般(高光时)
日本三菱
MUP
HB270-320
硬度均匀,耐磨性好,加工性能良好,适合电加工
优质
德国
特
殊
EDEL
318
HRC29-34
用于大型塑料模具
2311
HRC30-35
用于大型优质长期生产塑料模具,适合制造电视机壳、冰柜、洗衣机、水桶等模具
香港
龙记
(LKM)
GS-638
HB270-300
加工性能良好,适用于高要求大型模架及型芯零件
GS-2311
HB280-325
用于长期生产优质塑料模具,
GS-2312
P20+S型,极易切削,适宜大批量快速加工,适用于一般要求塑料模具及型芯零件
东莞
德胜
GS-318
HRC28-33
预硬优质塑料模具钢
P20M
经济型预硬塑料模具钢,适用于塑料试验模具及一般玩具模具,可氮化提高耐磨性
德威
GSW-2311
HRC31-34
电蚀加工性能好,用于大中型镜面塑料模具
PM-311
电蚀加工性能好,用于一般要求的大小塑料模具
多来特
2322
HRC32-35
适合一般要求的大小模具
2328
适合一般要求模具、高要求大型模架及型芯零件
奥地利
百禄
M202
HRC30-34
属P20类,但碳、锰含量偏高。
可进行电蚀加工,用于家电和汽车用塑料模具
法国
CLI
SP300
HB290-320
具有良好的加工工艺性,抛光性和皮纹加工性,用于大而厚的塑料模具,
加拿大
SOREL
CSM-2
具有良好抛光性,可进行电蚀加工,用于大型长期生产塑料模具
韩国
重工(株)
HP-4A
HRC25-32
硬度均匀,加工性能良好,用于电视机后壳等模具
HP-4MA
HRC27-34
硬度均匀,耐磨性好,用于电视机前壳、电话机、吸尘器、饮水机等模具
P20+Ni
镜面塑
在P20的基础上加入1%左右的Ni
3Cr2NiMo或
718
具有高淬透性,良好的抛光性能、电蚀加工性能和皮纹加工性能,适用于大型镜面塑料模具
加硬
HB330-370
法国CLI
738
用于大而厚的塑料模具,具有良好的硬度均匀性
USINOR
CLC2738
淬透性高,硬度均匀,具有良好的抛光、电蚀加工和皮纹加工性能,适于渗氮,用于大中型镜面塑料模具
GS-738
硬度均匀,切削性能和抛光性能较好,变形较小,用于大中型高韧性高抛光度模具,但可焊性一般,蚀纹易出现“梨地纹”
GS-711
HRC35-38
高强度、高韧性、高光整度塑料模具钢,具有良好的精光性能,适用于大中型及复杂塑料模具
GSW-2738
硬度均匀,抛光性好,适用于大中型镜面塑料模具
PM-738
硬度均匀,抛光性好,适用于优质长期生产塑料模具
2378
适合高韧性、高抛光度,适合要求较高模具
2738
适合一般要求模具
M238
碳、锰含量偏高,镜面抛光性能好,可进行电蚀加工
P21类
HAM-10
析出型硬化钢,具有优良的镜面抛光性能,用于塑料透明部件(如汽车灯具、冰箱抽屉等)模具
表5-3塑料模具成型零件常用国外材料及性能
(二)
时效硬化钢
NAK55
HRC37-43
高硬度镜面模具钢,用于高精度镜面模具。
NAK55切削加工性能好,NAK80具有优良的镜面抛光性能。
二者的缺点是补焊性能差,韧性较低,较细的圆柱凸起易折断(如喇叭窗网孔镶件)
NAK80
成分(%)
C
Si
Mn
Cr
Mo
Ni
Al
Cu
S
0.15
0.3
1.5
3.0
1.0
0.1
3.3
-
420
耐蚀塑
0.30-0.40
12.0-14.0
≤1.20
≤1.25
S:
≤0.06
Se:
≥0.15
或
S-STAR
具有高耐蚀性、高镜面抛光性,热处理变形小,用于耐蚀镜面精密模具,G-STAR为易切削钢
G-STAR
PAK90
HB300-330
极佳的耐蚀、耐磨和镜面抛光性,用于精密模具
S136
HB215
耐蚀性好,淬回火后有较高硬度,抛光性好。
用于耐腐蚀性和要求较高的塑料模具
S136H
CLC2316H
优良的耐蚀性能和镜面抛光性能,高的力学强度和耐磨性,用于耐腐蚀和需镜面抛光的模具
2316
HB235-250
适合镜面塑料模具,防酸性极强
2316可加硬至HRC52
2316H
GS-2083
HB215-240
适合镜面塑料模具及有防酸性要求的模具
GS-2083H
GS-2316
HB260-310
抗腐蚀性效果特佳,适合高酸性塑料的模具
GS-083
抗腐蚀塑料模具钢
GS-083H
预硬抗腐蚀塑料模具钢
GS-316
HRC28-32
高抗腐蚀塑料模具钢
GSW-2316
具有优良的耐蚀性能和镜面抛光性能,用于高防腐蚀及需镜面抛光的模具
PM-316
预硬抗腐蚀塑料模具钢,用于高防腐蚀要求模具
2316ESR
用于防腐蚀及镜面抛光模具,尤其适合PVC、PP、EP、PC材料
2083
同上
2083ESR
用于高防腐蚀和镜面抛光要求模具
M300
用于高防腐蚀要求及需镜面抛光的模具
M310
用于有防腐蚀要求及需镜面抛光的模具
韩国重工(株)
HEMS-1A
HRC23-33
具有高镜面抛光性能,用于彩管玻壳、PVC底盘等模具
碳素钢
普通塑
日本JIS
标准钢号
S45CS50C
S55C
HB160-220
分别相当于我国的优质碳素结构钢45、50、55钢,常用于模具的非重要结构部件,如模架等。
PXZ
HB180-226
具有良好的切削性能和补焊性能,用于大型蚀花模具以及汽车保险杠、仪表盘、家电外壳等模具
HP-1A
HB180-220
具有良好的加工性能,加工变形小,成分相当于S55C,用于玩具模具等
H13
0.32-0.45
0.80-1.20
0.20-0.50
4.75-5.50
1.10-1.75
V:
4Cr5MoSiV1
DH2F
HRC37-41
易切削预硬化模具钢,韧性良好,用于形状复杂、精密的热作模具和塑料模具
8402
≤HB185
说明:
H13为热作模具钢,一般用于铝、锌、铜等合金的压铸模、热挤压模。
由于其具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点,故也可以用作对耐机械磨损性能要求较高的塑料模具,例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具。
8407
2344
≤HB210
GS2344
HB180-210
GS-344EFS
德
国
GSW-2344
奥地利百禄
W302
≤HB235
HDS-1
≤HB229
H13改良型,具有良好的韧性和抗回火稳定性
STD-61
近似于H13,具有良好的高温强度和韧性
(三)塑料模具结构零件常用材料及其热处理见表5-4。
表5-4塑料模具零件常用材料及热处理
零件名称
热处理方法
硬度
模
体
零
件
动、静模座板
浇道推板、垫板
45
此正火硬度一般即指进货状态,下同
HB230-270
动模固定板
静模固定板
S50C、45
推件板
T8A,T10A
推出板
推杆固定板
垫块
45、A3
进货状态
浇注
零件
浇口套、
SKD61
HRC48-52
HRC46-50
导
向
大导柱
大导套
GCr15或SUJ2
HRC56-62
HRC52-56
复位杆
小导柱、小导套
小导柱衬套
抽
芯
斜导柱
Cr12
滑块
斜滑块
P20、P20+Ni
HRC30-40
渗氮HV700-800
HB170-220
渗氮HV600-800
楔紧块
锁紧楔
耐磨块
顶
出
顶杆
顶管
拉料杆
HRC50-60
65Mn
HRC50-55
(国产H13)
芯部
HV900-1100
深度0.3mm
顶出块
40Cr
定
位
定位圈
导套定位圈
推出限位块
日本用S45C,表面发黑处理
限位钉
日本用S45C,一类不热处理
另一类淬火HRC46-50
圆锥定位件
日本用SKD11(Cr12MoV)HRC58-62
定距螺钉
HRC33-38
日本用SCM435(35CrMo)HRC33-38
其
它
立柱
弹簧
65Mn、50CrVA
HRC45-50
中温回火
冷却水丝堵
表面发黑处理
油嘴内接头
45、40Cr
一般不得用黄铜
滑块导轨
滑块压块
CrWMn、9CrWMn
HRC53-56
较长件,注意工作面上加油槽
40Cr、3Cr2Mo
较短件,注意工作面上加油槽
滑块拉钩
30CrMoA
40CrNiMoA
注意应在工作面上加工油槽
锁模块
(四)模具材料的选用
成型零件材料选用:
成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件,如型腔、型芯、滑块、镶件、斜推、侧抽等。
它直接关系到模具的质量、寿命,决定着所成型塑料制品的外观及内在质量,应根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使用要求、生产批量大小等,兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能,同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法,以选用不同类型的钢材。
1、对于成型透明塑料制品的模具,其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材,如718(P20+Ni类)、NAK80(P21类)、S136(420类)、H13类钢等,其中718、NAK80为预硬状态,不需再进行热处理;
S136及H13类钢均为退火状态,硬度一般为HB160-200,粗加工后需进行真空淬火及回火处理,S136的硬度一般为HRC40-50,H13类钢的硬度一般为HRC45-55(可根据具体牌号确定)。
2、对于制品外观质量要求高,长寿命、大批量生产的模具,其成型零部件材料选择如下:
a)型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材,如718(P20+Ni类)、NAK80(P21类)等,均为预硬状态,不需再进行热处理。
b)型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材,如618、738、2738、638、318等,均为预硬状态;
对生产批量不大的模具,也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。
3、对于制品外观质量要求一般的模具,其成型零部件材料选择如下:
a)小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。
b)大中型模具,所成型塑料对钢材无特殊要求,型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材;
型芯可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等,也可选用国产塑料模具钢。
4对无外观质量要求的内部结构件,成型材料对钢材亦无特殊要求的模具,其成型零部件材料选择如下:
a)对于大中型模具,型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材,也可选用进口优质碳素钢S55C、S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢;
型芯可选用进口或国产优质碳素钢。
b)对于小型模具,若产量较高,结构较复杂,型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材,也可选用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢;
型芯可选用国产塑料模具钢。
c)对于结构较简单,产量不高的小型模具,型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或优质碳素钢。
5对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具,若制品要求较高,可选用进口的耐蚀钢,要求一般的可选用国产的耐蚀钢。
6对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具,例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具,需选用具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。
7成型镶件一般与所镶入的零件选用相同材料。
对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分,镶件材料应选用铍青铜或合金铝。
8对于模具中参与成型的活动部件材料选择原
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