塑胶模用模具材料

模具材料的选用是否适宜，对模具的寿命、精度、加工性、价值等有很大的影响。故模具材料的选用一般均依照下列原则：

容易取得。

机械加工性良好。

表面加工性良好。

强度、韧性和耐磨性大。

无针孔和沉淀杂质等内部缺陷。

）可焊接性。

〉热处理容易、热变形少。

》耐热性好、热膨胀系数低。

种类及特性

　　模具材料的种类很多，在此先将常用的几种材料作一简介。

一般构造用辊轧钢材(SS)

　　一般构造用辊轧钢材SS41、SS50，价廉而容易取得，但质软多针孔，因此用于不需强度、硬度的零件，不适用于模板材料。

机械构造用碳钢(SC、SCK)

　　机械构造用碳钢S25C、S50C、S55C等，价廉而容易取得，加工性也好。S25C用于模具的承板、定位环、竖浇道、衬套、止动螺栓、支持件等，而少用于模板。S50C、S55C原则上回火到硬度9～22HRC，以增其加工性，为标准的模板材料。

　　S9CK、S15CK的含碳量少，因而质软，所以需作表面渗碳，淬火成HRC45～59的硬度来使用。

碳工具钢(SK)

　　碳工具钢有SK3、SK5、SK7等，含碳量为0．6%以上的高碳钢，其淬火硬度是SK3、SK5为HRC50～60，SK7为HRC50～55，H此类钢材耐磨耗性优良，且为较价宜的工具钢，用于有滑动部份需高硬度和耐磨耗性的零件，如导销、衬套、顶出销、复归销等。

合金工具钢(SKS、SKD)

　　常用的合金工具钢有SKS2、SKS3、SKD11、SKD61等。SKS2与SKS3是碳工具钢加铬、钨增加淬火性、耐磨耗性，用于特别要求硬度与耐磨性的成形模板，其硬度HRC55～60。SKD11、SKD61是添加钒取代SKS的钨，其淬火性与耐磨耗性优于SKS，且淬火应变小，其硬度SKD11为HRC55～60，SKD61为HRC45～51，但SKD61的耐热性、韧性都优于SKD11。

高速钢(SNC)

　　此处的高速钢是指SKC2与SNC3的镍铬钢，系为碳钢加镍和铬，增其韧性与淬火性，回火硬度为22～30HRC，用于成形模板。

镍铬钼钢(SNCM)

　　镍铬钼钢SNCM2是淬火性，耐磨性耗性均好，尤其是强度、韧性特别好的钢材，其用途与高速钢相同。

铬钼钢(SCM)

　　铬钼钢SCM3、SCM4是碳钢加铬，钼的构造用钢，其强度、韧性优于碳钢，其价格较SNC及SNCM便宜。

铝铬钼钢(SACM)

　　铝铬钼钢SACM1经氮化处理(氮化层硬度为HRC67)耐磨耗性很高，用于要求硬度和耐磨耗性的滑动部份，如顶出销等，钢材本身硬度为HRC20～30。

轴承用高碳铬钢(SUJ)

　　轴承用高碳铬钢SUJ2为轴承用的钢材，耐磨耗性、淬火性均良好，其硬度为HRC55～60，用于滑动部份需有相当的硬度和耐耗性。

（图1）正常化图解

（图2）退火之图解

不锈钢(SUS)

　　如PVC的塑料，需用耐蚀性高的模具材料，可以增加铬量，减少碳量的耐蚀性不锈钢SUS来制造。

.11铍铜合金

　　含铍2．5%，含铜97．5%的铍铜合金，常用来制作形状复杂的公模或母模。其制作的方法是将熔融的合金注入模型内，然后一直加以压力直到冷却为止。

　　表一为塑胶模各构件最广泛应用之材料，及其热处理状态及使用之硬度。表二为构造用的合金钢的化学成份及机械性质。表三为表二所列的模具材料的的特性、用途及使用的场合，此三表可供学习查考，以选取最适用的模材。

热处理

　　钢材经适当的热处理可显著增加硬度、强度、韧度、耐磨耗性等机械性质。施行电镀作表面处理，模具精度提高、表面光亮，使脱模更顺利，成品表面光度增加。因此欲模具寿命延长、品质提升，除了事先预选适当的模具材料外，对于加工后，模具的热处理方法的选定也极其重要，以下分点说明。

正常化

　　此项热处理旨在消除铸造、锻造、辊轧等高温高压处理所产生的粗晶组织，并将加工所生的内部应力消除。其方法为将工作加热到变态点AC3或ACm点以上30°～50℃的温度后，使之在空气中自然冷却，如图1所示。使用大型构造用钢，在材料经锻造成模型后，再施以正常化处理。

退火

　　退火是为了使钢料软化，调整结晶组织，除去内部应力。其方法为加热到AC3或AC1变态点以上30°～50℃，保持适当时间后，在炉中或灰中冷却，如图2所示。模具材料退火处理有两种方式。

消除应力退火

　　目的在除去加工所引起的内部应力。适用于粗切削、中切削或需淬火的模具零件。因淬火时麻田散铁变态所生的应力将加大，除非先行实施退火消除内部应力，否则将造成巨大的应变，而致淬火罅裂、翘曲。即使不淬火的零件，若经大量粗重切削，不经此项处理的话，也将因加工应力的残存，而终致尺寸的精度改变或发生翘曲。

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