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塑胶模用模具材料

文章出处: 人气:发表时间:2021-04-18 00:25

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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此文关键字:塑胶,模用,模具,材料

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