模具钢材选用.docx
- 文档编号:3561714
- 上传时间:2022-11-23
- 格式:DOCX
- 页数:48
- 大小:35.85KB
模具钢材选用.docx
《模具钢材选用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模具钢材选用.docx(48页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
模具钢材选用
模具材料选用标准
成型零部件材料选用
1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、斜顶、侧抽等。
2成型零部件的材质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,必须十分慎重,一般要在合同规定及客户要求的根底上,根据制品和模具的要求及特点选用。
3成型零部件材料的选用原那么是:
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。
4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〕。
5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。
6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。
c)对于蚀皮纹的型腔,当蚀梨地纹时应争取防止选用P20+Ni类的2738〔738〕牌号。
7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,假设产量较高,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。
8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,假设制品要求较高,可选用进口的耐蚀钢,要求一般的可选用国产的耐蚀钢。
9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。
10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局部或要求冷却效果较高的局部,镶件材料应选用铍青铜或合金铝。
11对于模具中参与成型的活动部件材料选择原那么如下:
a)透明件应选用抛光性好的高档进口钢材,如718、NAK80等。
,硬度为HV700-900。
c)假设模具要求较低,也可选用低档进口钢材或国产钢材,氮化处理硬度一般为HV600-800。
非成型零部件材料选用
1模架材料参照模架标准,模板一般选用进口S50C或国产SM45,要求HB160-200,硬度均匀,且内应力小,不易变形。
导柱材料采用GCr15或SUJ2,硬度为HRC56-62。
导套、推板导柱、推板导套及复位杆材料可采用GCr15或SUJ2,硬度为HRC56-62;也可采用T8A、T10A,硬度为HRC52-56。
2模具中的一般结构用件,如顶出定位圈、立柱、顶出限位块、限位拉杆、锁模块等,对硬度和耐磨性无特别要求,可选用国产SM45钢,正火状态,硬度HB160-200,不需再进行热处理。
3模具中的浇口套、楔紧块、耐磨块、滑块压板等对硬度、强度、耐磨性要求较高的零件,应选用碳素工具钢或优质碳素工具钢,如T8A、T10A等。
此类钢使用时均需进行淬火处理,以提高其硬度和耐磨性,具体硬度值参照附表5。
附表1常用进口模具钢材一览表
厂家、牌号
类别档次
供货商
厂家、牌号
类别档次
供货商
瑞典
ASSAB
618
1
中
明利
日本
DAIDO
NAK55
3
中
明利、龙记
718
2
高
明利、龙记
NAK80
3
高
明利、龙记
S136/S136H
4
高
明利、龙记
PDS-5
1
明利
8407
5
高
明利、龙记
PX4
1
8402
5
明利
PX5
1
中
优
质
德
国
特
殊
钢
材
GS-312
1+S
低
德胜
PX88
1
龙记
GS-318
1
低
德胜
PXZ
0
低
GS-738
2
中
德胜、龙记
S-STAR
4
GS-711
2
高
德胜
G-STAR
4
P20M
1
低
德胜
PAK90
4
龙记
GS-316
4
德胜
DH2F
5
GS-083/083H
4
德胜
德国
德威
GSW-2311
1
GS-344EFS
5
德胜
PM-311
1
昌兴隆
GS-638
1
中
龙记
GSW-2738
2
GS-2311
1
中
龙记
PM-738
2
昌兴隆
GS-2312
1+S
低
龙记
GSW-2316
4
GS-2316
4
龙记
PM-316
4
昌兴隆
GS-2083/2083H
4
龙记
GSW-2344
5
GS-2344
5
龙记
德国
多来特
2322
1
利昌
德国
EDEL
2311
1
中
明利
2328
1
利昌
318
1
低
明利
2378
2
利昌
2316/2316H
4
明利
2738
2
利昌
2344
5
明利
2083、2083ESR
4
利昌
法国
USINOR
CLC2738
2
2316、2316ESR
4
利昌
CLC2316H
4
2344
5
利昌
法国
CLI
SP300
1
奥地利
百禄
M202
1
昌兴隆、利昌
738
2
中
明利
M238
2
昌兴隆、利昌
韩国
重工业
(株)
HP-1A
0
低
M300
4
昌兴隆、利昌
HP-4A
1
低
M310/310H
4
昌兴隆、利昌
HP-4MA
1
中
W302
5
HAM-10
3
高
加拿大SOREL
CSM-2
1
明利
HEMS-1A
4
STD-61
5
日本三菱
MUP
1
中
龙记
HDS-1
5
S45C、S50C、S55C
0
低
昌兴隆、明利
注:
类别对应为1-P20类,2-P20+Ni类,3-P21类,4-420类耐蚀钢,5-H13类,0-碳素钢。
附表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
钢
参考成分(%):
对应我国钢号:
3Cr2Mo
瑞典
ASSAB
*618
预硬
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
预硬
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
预硬
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
预硬
HRC30-33
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
预硬
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
钢
德国
EDEL
318
预硬
HRC29-34
用于大型塑料模具
*2311
预硬
HB290-330
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
预硬
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
预硬
HB280-325
用于长期生产优质塑料模具,
GS-2312
预硬
HB280-325
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
预硬
HRC28-33
预硬优质塑料模具钢
P20M
预硬
HRC30-35
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
德国
德威
GSW-2311
预硬
HRC31-34
电蚀加工性能好,用于大中型镜面塑料模具
PM-311
预硬
HRC31-34
电蚀加工性能好,用于一般要求的大小塑料模具
德国
多来特
2322
预硬
HRC32-35
适合一般要求的大小模具
2328
预硬
HRC32-35
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
预硬
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
预硬
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
预硬
HB290-330
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
预硬
HRC25-32
硬度均匀,加工性能良好,用于电视机后壳等模具
HP-4MA
预硬
HRC27-34
硬度均匀,耐磨性好,用于电视机前壳、机、吸尘器、饮水机等模具
P20+Ni
类
镜面塑
料模具
钢
参考成分(%):
在P20的根底上参加1%左右的Ni
对应我国钢号:
3Cr2NiMo或
3Cr2NiMnMo
瑞典
ASSAB
718
预硬
HB290-330
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
预硬
HB290-330
用于大而厚的塑料模具,具有良好的硬度均匀性
法国
USINOR
CLC2738
预硬
HB290-330
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
龙记
德胜
*GS-738
预硬
HRC32-35
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
预硬
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
德国
德威
GSW-2738
预硬
HRC31-34
硬度均匀,抛光性好,适用于大中型镜面塑料模具
PM-738
预硬
HRC31-34
硬度均匀,抛光性好,适用于优质长期生产塑料模具
德国
多来特
2378
预硬
HRC32-35
适合高韧性、高抛光度,适合要求较高模具
2738
预硬
HRC32-35
适合一般要求模具
奥地利
百禄
M238
预硬
HRC31-34
碳、锰含量偏高,镜面抛光性能好,可进行电蚀加工
P21类
韩国
重工(株)
HAM-10
预硬
HRC37-42
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
附表3塑料模具成型零件常用国外材料及性能〔二〕
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
P21类
时效硬化钢
日本
DAIDO
*NAK55
预硬
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
预硬
HRC37-43
成分(%)
C
Si
Mn
Cr
Mo
Ni
Al
Cu
S
NAK55
NAK80
-
-
420
类
耐蚀塑
料模具
钢
参考成分(%):
Si:
≤
Mn:
≤
S:
≤
Se:
≥
对应我国钢号:
3Cr13
或
4Cr13
日本
DAIDO
S-STAR
预硬
HRC31-34
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
预硬
HB300-330
极佳的耐蚀、耐磨和镜面抛光性,用于精密模具
瑞典
ASSAB
S136
退火
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
预硬
HB290-330
法国
USINOR
CLC2316H
预硬
HB290-330
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
优质
德国
特
殊
钢
德国
EDEL
2316
退火
HB235-250
适合镜面塑料模具,防酸性极强
2316可加硬至HRC52
2316H
预硬
HB290-330
香港
龙记
(LKM)
GS-2083
退火
HB215-240
适合镜面塑料模具及有防酸性要求的模具
GS-2083H
预硬
HB280-310
GS-2316
预硬
HB260-310
抗腐蚀性效果特佳,适合高酸性塑料的模具
东莞
德胜
GS-083
退火
≤HB230
抗腐蚀塑料模具钢
GS-083H
预硬
HRC30-35
预硬抗腐蚀塑料模具钢
GS-316
预硬
HRC28-32
高抗腐蚀塑料模具钢
德国
德威
GSW-2316
预硬
HRC31-34
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
HRC31-34
德国
多来特
2316
预硬
HRC28-32
预硬抗腐蚀塑料模具钢,用于高防腐蚀要求模具
2316ESR
预硬
HRC28-32
用于防腐蚀及镜面抛光模具,尤其适合PVC、PP、EP、PC材料
2083
退火
≤HB230
同上
2083ESR
退火
≤HB230
用于高防腐蚀和镜面抛光要求模具
奥地利
百禄
M300
预硬
HRC31-34
用于高防腐蚀要求及需镜面抛光的模具
M310
预硬
HRC31-34
用于有防腐蚀要求及需镜面抛光的模具
韩国重工(株)
HEMS-1A
预硬
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
料模具
钢
日本JIS
标准钢号
S45CS50C
S55C
正火
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。
日本
DAIDO
PXZ
预硬
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
韩国
重工(株)
HP-1A
预硬
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
类
参考成分(%):
对应我国钢号:
4Cr5MoSiV1
日本
DAIDO
DH2F
预硬
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
瑞典
ASSAB
8402
退火
≤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
退火
≤HB185
EDEL
2344
退火
≤HB210
龙记
GS2344
退火
HB180-210
德胜
GS-344EFS
退火
≤HB220
德
国
德威
GSW-2344
退火
≤HB210
多来特
2344
退火
≤HB230
奥地利百禄
W302
退火
≤HB235
韩国
重工(株)
HDS-1
退火
≤HB229
H13改进型,具有良好的韧性和抗回火稳定性
STD-61
退火
≤HB229
近似于H13,具有良好的高温强度和韧性
注:
带“*〞者为我公司使用较多的钢材牌号。
H13改进类钢材,日本钢号为SKD61,SKD51类。
属于热作模具钢。
日本大同钢铁厂生产的DHA1、DH21、DH31-S、DH2F、DH42、都是同类似的。
附表4塑料模具成型零件常用国产材料及性能
类别
材料名称及牌号
热处理方法及硬度
性能及用途说明
碳
素
钢
T8A、T10A
交货状态
HB160-200
耐磨性好,用于形状简单的小型芯、型腔、滑块、镶件等,其可焊性较差
淬火
HRC54-58
SM45、SM48、
SM50、SM53、SM55
正火
HB160-200
用于形状简单、要求不高的型腔、型芯、滑块、镶件等
〔由于模具用钢的特殊要求,必须精料、精炼、真空除气,含碳量范围缩小,控制较低的硫、磷含量。
我国的冶标〔YB/T107-1997〕中将碳素模具钢钢号用SM表示,以区别于普通用途的优质碳素结构钢〕
调质
HB200-260
淬火
HRC43-48
预
硬
钢
3Cr2Mo
预硬
HRC28-35
国产P20。
淬透性高,综合力学性能好,抛光性能好,用于大中型复杂精密模具型腔、型芯、滑块、镶件等。
正/退火
HB170-200
3Cr2NiMo
3Cr2NiMnMo
预硬
HRC28-35
国产P20+Ni。
淬透性高,综合力学性能好,抛光性能好,用于特大型、大型复杂精密模具型腔、型芯
正/退火
HB170-200
40Cr
预硬
HB175-230
调质后具有良好的综合力学性能,切削性能好,适于渗氮和高频淬火,用于中型塑料模具
退火
≤HB207
42CrMo
预硬
HB175-220
超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性高,用于有一定强度和韧性要求的大中型模具
退火
≤HB207
上海
宝钢
B25
预硬
HRC28-35
金相组织为珠光体+铁素体,用于制造一般塑料模具
B30
预硬
HRC28-35
金相组织为贝氏体,可渗氮进一步强化,性能优于瑞典718钢
华中理工5NiSCa
〔5CrNiMnMoVSCa〕
预硬
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〕
预硬
HRC38-42
易切削钢,抛光性能好,外表粗糙度可达Ra0.05um,淬透性高,用于大型镜面模具
华中理工8Cr2S
〔8Cr2MnWMoVS〕
预硬
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,可渗氮进一步提高外表光洁度并防锈
渗
碳
钢
20Cr
正火
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,以保证模具零件外表的硬度和耐磨性
12CrNi3A
正火
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
硬
化
钢
上海材研所PMS
(10Ni3Mn2MoCuAl)
预硬
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)
预硬
HRC38-42
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
时效处理
HRC40
25CrNi3MoAl
预硬
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
时效处理
HRC40
06Ni6CrMoVTiAl
预硬
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
时效处理
HRC43-48
18Ni-25018Ni-300
18Ni-350
预硬
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
时效处理
HRC50-53
耐
蚀
钢
上海材研所PCR
(6Cr16Ni4Cu3Nb)
预硬
HRC30-32
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
退火
≤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
退火
≤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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 模具钢材 选用