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新型塑料模具材料的发展和研究

新型塑料模具材料的发展和研究
新型塑料模具材料的发展和研究

塑胶模具常用钢材性能

塑胶模具常用钢材 (一)C45 W 中炭钢 美国标准编号:AISI 1050 ~ 1055;日本标准编号:S50C ~ S55C德国标准编号:1.1730。中炭钢或45# 钢香港称为王牌钢,此钢材的硬度为:HB170 ~ HB220,价格便宜,加工容易,在模具上用作模架,顶柱,及一些不重要的零件上,市场上一般标准模架是采用此种钢材; (二)40 CrMn Mo 7 预硬塑胶模具钢 美国、日本、新加坡、香港、中国标准编号:AISI P20,德国及有些欧洲国家编号:DIN:1.2311、1.2378、1.2312。此种钢是预硬钢,一般不适宜热处理,但是可以氮化处理,此钢种的硬度差距也很大,由280HRC ~ 400视乎那间钢厂的标准,由于已作预硬处理,机械切削也不太困难,所以很合适做一些中下价模具的镶件,有些生产大批量的模具模架也采用此钢材(有些客户指定要用此钢作模架),好处是硬度比中炭钢高,变形也比中炭钢稳定,P20此种钢由于在塑胶模具被广泛采用,所以品牌也很多,其中在华南地区较为普遍的品牌有:ASSAB 一胜百牌,瑞典产的有两种不同硬度,718S HB290~HB330(330~340HRC)、718H HB330~HB370 (340~380HRC)。大同钢厂,日本产:NAK 80(硬度400HRC+20)及NAK55(硬度400HRC+20)两种,一般情况下,NAK 80做定模镶件,NAK55做动模镶件,要留意NAK55 不能直接做EDM皮纹,据钢材代理解释是含硫的关系,所以EDM后留有条纹的;德胜钢厂THYSSEN ,德国产,有好几种编号:GS-711(硬度340~360HRC)、GS738(硬度320~350HRC)、GS808VAR(硬度380~420HRC)、GS318(硬度290~330HRC)、GS312(硬度290~330HRC),GS312含硫不能做EDM纹,在

碳基复合材料研究现状及发展趋势

碳基复合材料研究现状及发展趋势 摘要:碳基复合材料由于其优异的各项性能在航空航天工业、能源技术、信息技术等方面有着很好的应用前景,国内外对高性能复合材料的研究也日趋加深,本文主要从材料的性能来分析其应用及其在未来主要领域的发展趋势。 1 碳基复合材料的特点 碳纤维增强碳复合材料(碳基复合材料,C/C)是具有特殊性能的新型工程材料,是以碳或石墨纤维为增强体,碳或石墨为基体复合而成的材料。碳基复合材料几乎完全是由碳元素组成,故能承受极高的温度和极大的加热速度。该材料具有极高的烧蚀热、低的烧蚀率、抗热冲击,并在超热环境下有高强度,被认为是再入环境中高性能的抗烧蚀材料。它抗热冲击和抗烧诱导能力极强,且具有良好的化学惰性。碳基复合材料做导弹的鼻锥时,烧蚀率低且烧蚀均匀,从而可提高导弹的突防能力和命中率。碳基复合材料还具有优异的耐磨差性能和高的导热,使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。 碳基复合材料不仅具有其它复合材料的优点,同时又有很多独到之处。碳基复合材料的特点如下: (1)整个系统均由碳元素构成,由于碳原子彼此间具有极强的亲和力,使碳基复合材料无论在低温下还是在高温下,都有很好的稳定性。同时,碳素材料高熔点的本性,赋予了该材料优异的耐热性,可以经受住2000℃左右的高温,是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。更重要的是碳基复合材料随着温度的升高,其强度不降低,甚至比室温还高,这是其他材料无法比拟的。 (2)密度低(小于2.0g/cm3),仅为镍基高温合金的1/4,陶瓷材料的1/2。 (3)抗烧蚀性能良好,烧蚀均匀可以用于3000 ℃以上高温短时间烧蚀的环境中,可作为火箭发动机喷管、喉衬等材料。 (4)耐摩擦,耐磨损性能优异,其摩擦系数很小,性能稳定,是各种耐磨和摩擦部件的最佳候选材料。 (5)良好的生物相容性,具有与人体骨骼相当的密度和模量,在人体骨骼修复与替代材料方面具有较好的应用前景。 2 碳基复合材料的制备工艺 碳基复合材料制备过程包括:增强体碳纤维及其织物的选择、基体碳先驱体

20种常用塑胶材料

常用20种塑料手册 $P!_* |+S ^ 1.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物质量-SPC ,six sigma,T S16949,MSA,FMEA%O(J P t&n7M*l 典型应用围: a ?+Y I }汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。六西格玛品质论坛3{ n;b9\6p%z R;q 注塑模工艺条件: 干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。V v-v x$_+yV9l 熔化温度:210~280℃;建议温度:245℃。bbs.6s https://www.sodocs.net/doc/b216405307.html, a*W K j ` Y%l)u,G 模具温度:25~70℃。(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。 注射压力:500~1000bar。 注射速度:中高速度。k-g a h4y b4A u &Z 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。六西格玛品质论坛9P,J E"[1J 'O F'T 质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA$A r/U7E4s A0G 2.PA6 聚酰胺6或尼龙6 ? `0b9` Z Z 典型应用围: 由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性,还用于制造轴承。 注塑模工艺条件: 干燥处理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行105℃,8小时以上的真空烘干。 熔化温度:230~280℃,对于增强品种为250~280℃。 模具温度:80~90℃。模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要,因此建议模具温度为80~90℃。对于薄壁的,流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm,建议使用20~40℃的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。 注射压力:一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计)。六西格玛品质论坛X;E p!H\ N g:S 注射速度:高速(对增强型材料要稍微降低)。i6F's t7B

注塑模具现状与发展

注塑模具CAD系统的现状及其发展 摘要:本文论述了我国注塑模具行业的概况及其近年来取得的成绩,对于国内外注塑模具技术的发展历程好现状做了简单的论述,最后总结出模具的专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化的发展趋势。 关键词:注塑模具;CAD;发展 1引言 塑料制品在日常社会中得到广泛利用,模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比,我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。 2我国注塑模具工业概况 我国虽然很早就开始制造和使用模具,但长期为行程高技术含量的产业。直到10世纪年代后期,随着科技的进步,国务院和国家有关部门对发展模具工业给予了高复重视和支持,募集工业才驶入快速发展轨道。 近年来,我国模具工业发生了巨大的变化。在我国模具生产企业中,数字化设备比较齐全,模具CAD/CAE/CAM技术已经被广泛的应用,采用高速加工的先进技术的企业也逐渐增多。模具标准间使用覆盖率级模具商品化率都已经有了较大幅度的提高。热流道技术在塑料模具行业中应用比例越来越高。 注塑模具在量和质方面都有较快的发展,我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨,最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时,CAE技术应用越来越广,以CAD/CAM/CAE一体化得到发展,模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现,特别是汽车、家电等工业快速发展,使得注塑模的发展迅猛。

新型碳材料的发展

新型碳材料的发展 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

新型碳材料的发展 The development trend of Several Kinds of New Carbon Materials 摘要及概述 碳是世界上含量极广的一种元素。碳材料在人类发展史上起着主导性的作用,应用最为出众的一次就是第二次工业革命。有人预言,21世纪是“超碳时代”。金刚石的人工合成、石墨层间化合物的研究、富勒烯(碳笼原子簇)、碳纤维、C60、碳纳米管、碳素系功能材料的发现及研究都取得了令人瞩目的进展。这些以单质碳为基础的无机碳化学给人们展现了无限的想象空间。 关键词 碳材料碳纳米管碳纤维活性炭材料微孔碳金刚石膜富勒烯柔性石墨插层化合物 C/C复合材料纳米碳管生物碳材料核石墨 前言 碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一,它具有多样的电子轨道特性(sp、sp2、sp3杂化),再加之sp的异向性而导致晶体的各向异性和其排列的各向异性,因此以碳元素为唯一构成元素的碳材料具有各式各样的性质,并且新碳素相和新型碳材料还不断被发现和人工制得。事实上,没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成如此之多的结构与性质完全不同的物质。可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质,如最硬-最软;绝缘体-半导体-良导体;绝热-良导热;全吸光-全透光等。随着科学技术的进步,人们发现碳似乎蕴藏着无限的开发可能性。碳的用途也十分广泛,从史前的木炭、近代工业的人造石墨和炭黑、当代的原子炉用高纯石墨和飞机用碳/碳复合材料刹车片、现今的铿

常用塑料模具零部件材料解析(doc 7页)

常用塑料模具零部件材料解析(doc 7页)

6.4 常用塑料模具零部件材料 塑料注射模具结构比较复杂,一套完整的模具有各种各样的零件,各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。合理选择模具零件的材料,是生产高质量模具、提高效率、降低成本的基础。 6.4.1 塑料注射模具对材料的基本要求 对于塑料注射模具,模具零件材料的基本要求如下。 1. 具有良好的机械加工性能 塑料注射模具零件的生产,大部分由机械加工完成。良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。良好的机械加工性能能够延长加工刀具的寿命,提高切削性能,减小表面粗糙度值,以获得高精度的模具零件。

度,这就要求材料具有较好的淬硬性和淬透性。塑料注射模具的零件往往形状较复杂,淬火后进行加工较为困难,甚至根本无法加工,因此模具零件应尽量选择热处理变形小的材料,以减少热处理后的加工量。 6. 具有良好的耐腐蚀性 一些塑料及其添加剂在成型时会产生腐蚀性气体,因此选择的模具材料应具有一定的耐腐蚀性,另外还可以采用镀镍、铬等方法提高模具型腔表面的抗蚀能力。 7. 表面加工性能好 塑料制品要求外表美观,花纹装饰时,则要求对模具型腔表面进行化学腐蚀花纹,因此要求模具材料蚀刻花纹容易,花纹清晰、耐磨损。 6.4.2 塑料注射模具零件常用材料 目前生产中常用的塑料模具材料有金属材料和非金属材料,常用的金属材料有碳素模具钢、渗碳型塑料模具钢、合金模具钢以及塑料模具特殊用钢等,它们的类别和特点如下。 1. 碳素模具钢

⑴SM45钢SM45钢属优质碳素塑料模具钢,与普通优质45碳素结构钢相比,其钢中的S、P含量低,钢材纯度好。由于SM45钢的淬透性差,制造较大尺寸的塑料模具,一般用热轧、热锻或正火状态,模具硬度低,耐磨性较差;制造小型塑料模具,用调质处理可获得较高的硬度和较好的强韧性。钢中碳含量中等,形状简单的模具一般采用水冷淬火,形状复杂的小型模具水淬容易出现裂纹,一般采用水淬油冷。SM45钢的优点是价格便宜,切削加工性能好,淬火后具有较高的硬度,调质处理后具有良好的强韧性和一定的耐磨性,被广泛用于制造中、低档的塑料模具。 ⑵SM50钢SM50钢属碳素塑料模具钢,其化学成分与高强中碳优质结构钢——50钢相近,但钢的洁净度更高,碳含量的波动范围更窄,力学性能更稳定。SM50钢经正火或调质处理后,具有一定的硬度、强度和耐磨性,而且价格便宜,切削加工性能好,适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需很长的模具等。但SM50钢的焊接性能不好,冷变形性能差。 ⑶SM55钢SM55钢属碳素塑料模具钢,

我国塑料模具现状与发展趋势

合肥通用职业技术学院毕业设计论文 题目:我国塑料模具现状与发展趋势 系别:数控与材料工程系 专业:模具设计与制造 学制:三年 姓名:童胜明 学号: 指导教师:葛婧 二零一六年五月十日

我国塑料模具现状与发展趋势 摘要 现在,模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来,人们对各种设备和用品轻量化及美感和手感的要求越来越高,这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。 关键词:塑料磨具;现状;发展;趋势 目录 第一章我国塑料模具的发展 (1) 1.1 CAD/CAM/CAE技术的应用 (1) 1.2 电子信息工程技术的应用 (1) 1.3 气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟 (1) 1.4 热流道技术的应用更加广泛 (1) 1.5 精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高 (1) 1.6 模具寿命不断提高 (2) 1.7 模具效率不断提高 (2) 1.8 采用模具先进加工技术及设备 (2) 第二章我国塑料模具现状 (3) 2.1 新型材料塑料简介 (3) 2.2 我国塑料模具现状 (3) 2.3我国塑料模具的差距 (5) 2.3.1 塑料模具产品水平 (5) 2.3.2工艺装备水平 (6) 2.3.3 开发能力及经济效益等方面 (6) 2.3.4 管理及其他方面 (6) 2.3.5 产需矛盾 (6) 第三章我国塑料模具的发展趋势 (7) 3.1 在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术 (7) 3.2 快速原型制造(RPM)及相关技术将得到更好的发展 (7) 3.3 高速铣削加工将得到更广泛的应用 (7) 3.4 模具高速扫描及数字化系统将在逆向工程中发挥更大作用 (8) 3.5 电火花铣削加工技术将得到发展 (8) 3.6气体辅助注射技术和高压注射成形等工艺将进一步发展 (8) 总结 (10)

我国塑料模具的发展现状及发展建议

本科生毕业设计(论文) 题目:本科毕业设计(论文)题目 此行若无内容,横线保留 通信与控制工程学院自动化专业 学号34567890 学生姓名梁溪媛 指导教师常广溪教授 江南讲师 二〇〇九年六月 我国塑料模具的发展现状及发展建议 摘要:塑料作为一种新材料,应用范围涉及各个领域。因此作为塑料加工所需的模具显得尤其重要。本文主要论述了我国塑料模具发展的历史以及研究现状,同时,将我国的模具技术与国外作对比,发现差异;最后介绍了塑料模具的发展趋势。 关键词:塑料模具;发展现状;发展差距;发展趋势 Abstract: Plastic,as a new material, covers all areas of application. Therefore, plastic mold processing is particularly important. This article discusses the history and current situation of plastic mold research and development; then compareing the mold technology with foreign countries ; Finally, the development trend of plastic mold. Key words: Plastic mold;Development status;Development gap;trend 1 引言 塑料作为20 世纪的一种新兴材料,其使用范围已经深入到社会生活与生产的方方面面,成为继金属、木材、硅酸盐之后的现代工业生产中的重要原材料。[1] 塑料的迅速发展,带动了塑料模具材料的发展。随着高性能塑料的开发和生产规模的不断扩大,塑料制品的种类日益增多,并向精密化、大型化和复杂化发展,使塑料模具工作条件更加复杂和苛刻,对塑料模具材料的性能要求也在不断提高。目前,全球范围内塑料模具材料的开发速度都在加快,品种也在迅速增加。新型塑料模具材料的开发,对保证模具质量、提高模具使用寿命和降低生产成本都有着至关重要的作用,能进一步地推动塑料工业更快、更好地向前发展。[2, 3] 2 我国塑料模具的发展现状 目前, 塑料模具在整个模具行业中所占比重约30%,在模具进出口中的比重高达50% ~ 70%。而近年来我国塑料模具发展迅速。塑料制品的应用日渐广泛,为塑料模具提供了非常广阔的市场。[4] 随着工业发达国家将制造业纷纷转移到我国,使我国塑料模具工业面临空前发展机遇。在外资的带动下,在高新技术驱动和支柱产业应用需求的推动下,我国塑料模具形成了一个巨大的产业链条,从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业,塑料模具发展一片生机。我国塑料模具市场总体规模将增加13% 左右,到2015 年,塑料模具产值将达到1420 亿元,年均增长速度为12% 左右,到2015 年,模具及模具标准件出口将增长到7 亿美元左右。[5, 6] 外部市场环境的利好不代表中国塑料模具企业的实力。从总体上来看,我国还只能称的

新型碳材料

新型碳材料 一.碳材料基础 碳作为生命组织的基本组成之一存在于所有有机材料和所有碳基高分子中。纯的碳很早以前就是重要的无机材料之一。碳有4种同素异形体:石墨、金刚石、富勒烯、卡宾碳,它们各有各自不同的特点及应用,总的来说它们几乎涵盖所有科学家及工程师所需要的特点。例如:石墨是最软的材料之一(显微硬度1GPa),通常用来作为固体润滑剂;金刚石是最硬的材料(显微硬度100GPa),通常作为切割工具;碳纳米管拥有与铜或硅相媲美的导电性。 传统碳材料(Classic Carbons) ?木炭,竹炭(Charcoals) ?活性炭(Activated carbons) ?炭黑(Carbon blacks) ?焦炭(Coke) ?天然石墨(Natural graphite)?石墨电极,炭刷 ?炭棒,铅笔新型碳材料(New Carbons) ?金刚石(Diamond) ?炭纤维(carbon fibers) ?石墨层间化合物(Graphite Intercalation compounds) ?柔性石墨(Flexible graphite) ?核石墨(Nuclear graphite)?储能用炭材料 ?玻璃炭(Glass-like carbons) 其中新型碳材料包含纳米碳材料:富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石、石墨烯。二.新型碳材料 1.金刚石 自然界最硬的固体,有天然和人造两类。 钻石就是我们常说的金刚石,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质,因此也就具有了许多重要的工业用途,如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。还被作为很多精密仪器的部件。 金刚石化学性质稳定,具有耐酸性和耐碱性,高温下不与浓HF 、HCl、HNO3作用,只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中,或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时,表面会稍有氧化;在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。 2.碳纤维 碳纤维(carbon fiber),顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。 碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。 化学性质:碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及

国内外模具技术的现状及发展趋势

摘要:本文叙述了模具技术在国民经济中的重要性,介绍了各行业模具的现状及发展方向;文中强调指出了两个关键问题——模具材料和模具标准——是持续发展 模具技术的重大策略。中国模具技术,则是依据着国际模具市场的发展趋势, 转变着模具品牌产品的发展规模,不断的提高着模具设计水平,迎合着模具企 业的经济发展需求,也会进一步的推动着模具技术发展。 关键词:发展趋势、现状、模具技术、塑料模具、模具CAD/CAM Abstract:This paper was narrated the importance of the mould technology in the national economy.It was introduced the present situation and development direction of all trade and professions on the mould and die.It was indicated emphatically two questions of the crux一一mould materials and mould standard——developing continuous ly the great tactics on the progress of the mould technology. China mold technology, according to the international mold is the development trend of the market, the brand product change mould the development scale, and constantly improve the level of the die design, catering to the needs of the mould enterprise economic development, will further promote the development of the mould technology. 一、引言 模具是工业生产的基础工艺装备,国民经济的五大支拄产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。目前,模具行业的生产性服务业发展迅速,模具标准件、软件、材料供应等服务模式更为人性化,为企业一揽子解决问题的服务模式开始出现,这无疑对模具行业的发展有着很大的推动作用,另外,我国的模具品种仍然不丰富,模具行业的平衡发展亟需重视。模具是制造业的重要基础工艺装备。模具在制造业产品生产、研发和创新中所具有的重要地位,使得模具制造能力和技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近10年来,我国模具工业均以每年15%以上的增长速度快速发展。“十一五”期间,我国模具行业保持产销两旺、持续高速发展,模具产量、质量进一步得到提高。中国的模具市场十分广阔,特别是在汽车制造业和IT制造业发展的带动下,对模具的需求量和档次也越来越高,同时精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。2007年模具销售额870亿人民币,比上一年增长21%,模具出口亿美元,比上一年增长35.7%,模具进口仍保持在20亿美元。数据显示着我国模具整体实力进一步加强。

碳材料介绍

碳材料介绍 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

新型碳材料的发展及简介 摘要:碳是世界上含量十分丰富的一种元素。碳材料在人类发展史上起着主导的作用,其应用最为出众的一次是在第二次工业革命。现代科技的发展使得人类又获得了几种新型的碳材料--碳纳米管、碳纤维、C60、碳素系功能材料等。 关键词:碳材料碳纳米管碳纤维 一、前言 碳是世界上含量及广的一种元素。它具有多样的电子轨道特性(SP、SP2、SP3杂化),再加之SP2的异向性而导致晶体的各向异性和其排列的各向异性,因此以碳元素为唯一构成元素的的碳材料,具有各式各样的性质。在历史的发展中传统的碳材料包括:木炭、竹炭、活性炭、炭黑、焦炭、天然石墨、石墨电极、炭刷、炭棒、铅笔等。而随着社会的发展人们不断地对碳元素的研究又发明了许多新型炭材料:金刚石、碳纤维、石墨层间化合物、柔性石墨、核石墨、储能型碳材料、玻璃碳等。其中新型纳米碳材料有:富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石、石墨烯等。 没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成如此多类结构和性质不同的物质,可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质,如最硬--最软、绝缘体--半导体--超导体、绝热-良导热、吸光--全透光等。随着时代的变迁和科学的进步,人们不断地发现和利用碳,可以这么说人们对碳元素的开发具有无限的可能性。 自1989年着名的科学杂志《Science》设置每年的“明星分子”以来,碳的两种同素异构体“金刚石”和“C ”相继于1990年和1991年 60 的三位科学家,连续两年获此殊荣,1996年诺贝尔化学奖又授予发现C 60 这些事充分反映了碳元素科学的飞速发展。但是由于碳元素和碳材料具

12种模具常用钢材

第九章塑胶模具常用钢材 (一)C45 W 中炭钢 美国标准编号:AISI 1050 ~ 1055;日本标准编号:S50C ~ S55C德国标准编号:1.1730。中炭钢或45# 钢香港称为王牌钢,此钢材的硬度为:HB170 ~ HB220,价格便宜,加工容易,在模具上用作模架,顶柱,及一些不重要的零件上,市场上一般标准模架是采用此种钢材; (二)40 CrMn Mo 7 预硬塑胶模具钢 美国、日本、新加坡、香港、中国标准编号:AISI P20,德国及有些欧洲国家编号:DIN:1.2311、1.2378、1.2312。此种钢是预硬钢,一般不适宜热处理,但是可以氮化处理,此钢种的硬度差距也很大,由280HRC ~ 400视乎那间钢厂的标准,由于已作预硬处理,机械切削也不太困难,所以很合适做一些中下价模具的镶件,有些生产大批量的模具模架也采用此钢材(有些客户指定要用此钢作模架),好处是硬度比中炭钢高,变形也比中炭钢稳定,P20此种钢由于在塑胶模具被广泛采用,所以品牌也很多,其中在华南地区较为普遍的品牌有:ASSAB 一胜百牌,瑞典产的有两种不同硬度,718S HB290~HB330(330~340HRC)、718H HB330~HB370 (340~380HRC)。大同钢厂,日本产:NAK 80(硬度400HRC+20)及NAK55(硬度400HRC+20)两种,一般情况下,NAK 80做定模镶件,NAK55做动模镶件,要留意NAK55 不能直接做EDM皮纹,据钢材代理解释是含硫的关系,所以EDM后留有条纹的;德胜钢厂THYSSEN ,德国产,有好几种编号:GS-711(硬度340~360HRC)、GS738(硬度320~350HRC)、GS808VAR(硬度380~420HRC)、GS318(硬度290~330HRC)、GS312(硬度290~330HRC),GS312含硫不能做EDM纹,在

最新塑料模具材料

塑料模具材料 随着塑料产量的提高和应用领域的扩大,对塑料模具提出了越来越高的要求,促进了塑料模具的不断发展。目前塑料模具正朝着高效率、高精度、高寿命方向发展,推动了塑料模具材料迅速发展。 我国目前用于塑料模具的钢种,可按钢材特性和使用时的热处理状态分类,见表3-2 表3-2塑料模具用钢分类 对于我国传统常用的塑料模具钢,已有很多书藉资料作过详细的论述,本节主要介绍我国近年研制和从国外引进并已在生产中推广使用的塑料模具钢。 一、渗碳型塑料模具用钢 渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模。为了便于冷挤压成形,这类钢在退 火态须有高的塑性和低的变形抗力,因此,对这类钢要求有低的或超低的含碳量,为了提高模具的耐磨性,这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理,表面硬度可达58~62HRC。 此类钢国外有专用钢种,如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用工业纯铁(如DT1和DT2)、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢,以及国内最新研制的冷成形专用钢 0Cr4NiMoV(LJ)。现介绍两个典型钢种。 (一)0Cr4NiMoV(LJ)钢 1. 化学成分:表3-3是LJ钢的化学成分。 该钢含碳量很低,因而塑性优异、变形抗力低。钢中主加元素为铬,辅加元素为镍、钼、钒等,合金元素的主要作用是提高淬透性和渗碳能力,增加渗碳层的硬度和耐磨性以

及心部的强韧性。 2.工艺性能:LJ钢具有良好的锻造性能和热处理工艺性。 锻造工艺:加热温度1230℃,始锻温度1200℃,终锻温度900℃。 退火工艺:加热880℃,保温2h,随炉缓冷至(冷速约40℃/h)650℃后出炉空冷,退火硬度100~105HBS,可顺利地进行冷挤压成形。 固体渗碳工艺:加热930℃×(6~8)h,渗后在850~870℃油淬,再进行200~220℃×2h的低温回火,热处理后表面硬度58~60HRC,心部硬度为27~29HRC,热处理变形微小。LJ钢渗碳速度快,渗层深度比20钢深一倍。 3.实际应用:LJ钢冷成形性与工业纯铁相近,用冷挤压法成形的模具型腔轮廓清晰、光洁、精度高。LJ钢主要用来替代10、20钢及工业纯铁等冷挤压成形的精密塑料模。由于渗碳淬硬层较深,基体硬度高,不会出现型腔表面塌陷和内壁咬伤现象,使用效果良好。 (二)12CrNi3A钢 1.化学成分:12CrNi3A钢是传统的中淬透性合金渗碳钢,其成分见表3-4。该钢含碳量较低,加入镍、铬合金元素,以提高钢的淬透性和渗碳层的强韧性,尤其是镍,在产生固溶强化的同时,明显增加钢的塑韧性。与其它冷成形塑料模具钢相比,该钢的冷成形性属于中等。 2.工艺性能:锻造加热温度为1200℃,始锻温度1150℃,终锻温度大于850℃,锻后缓冷,锻后必须软化退火。 退火工艺:740~760℃加热,保温4~6h后以5~10℃/h的速度缓冷至600℃,再炉冷至室温,退火后的硬度<160HBS,适于冷挤压成形。 正火工艺:870~900℃加热并保温3~4h后空冷,正火后硬度≤229HBS,切削加工性良好。 12CrNi3A钢采用气体渗碳工艺时,加热温度为900~920℃保温6~7h,可获得0.9~1.0mm的渗碳层,渗碳后预冷至800~850℃直接油淬或空冷,淬火后表层硬度可达56~62HRC,心部硬度为250~380HBS,变形微小。 3. 实际应用:12CrNi3A钢主要用于冷挤压成形的形状复杂的浅型腔塑料模具。也可用来制造大、中型切削加工成形的塑料模具,为了改善切削加工性,模坯须经正火处理, 二、淬硬型塑料模具用钢 (一)常用钢种及热处理 常用的淬硬型塑料模具钢有:碳素工具钢(如T7A、T8A)、低合金冷作模具钢(如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV钢)、Cr12型钢(如Cr12MoV钢)、高速钢(如W6Mo5Cr4V2钢)、基体钢和某些热作模具钢等。这些钢的最终热处理一般是淬火和低温回火(少数采用中温回火或高温回火),热处理后的硬度通常在45~50HRC以上。 (二)实际应用 碳素工具钢仅适于制造尺寸不大,受力较小,形状简单以及变形要求不高的塑料模;

国内注塑模发展现状和趋势报告

国内注塑模的现状及发展趋势 塑料制品在日常社会中得到广泛利用,模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比,我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。 关于全国塑料加工业区域分布,珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列,浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70%。现在,这3个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机,正积极组织模具产品的开发制造。 塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多,但最主要的方法是注塑成形,世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具。 目前,我国模具生产厂点约有3万多家,从业人数80多万人。2005年模具出口7.4亿美元,比2004年的4.9亿美元增长约50%,均居世界前列。2006年,我国塑料模具总产值约300多亿元人民 的发展,我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨,最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产,多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共币,其中出口额约58亿元人民币。除自产自用外,市场销售方面,2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币,国产模具总供给约为230亿元人民币,市场满足率为73.5%。在我国,广东、上海、浙江、江苏、安徽是主要生产中心。广东占我国模具总产量的四成,注塑模具比例进一步上升,热流道模具和气辅模具水平进一步提高。 注塑模具在量和质方面都有较快挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时,CAE技术应用越来越广,以CAD/CAM/CAE 一体化得到发展,模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现,特别是汽车、家电等工业快速发展,使得注塑模的发展迅猛。 整体来看我国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步,但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时,一些低档塑料模具却供过于求,市场竞争激烈,还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 经过近几年的发展,塑料模具已显示出一些新的发展趋势: 1、大力提高注塑模开发能力。 将开发工作尽量往前推,直至介入到模具用户的产品开发中去,甚至在尚无明确用户对象之前进行开发,变被动为主动。 目前,电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法,手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同,才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。 2、注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。 随着模具企业设计和加工水平的提高,注塑模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变,也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高,模具精度越来越高,生产周期越来越短,钳工比例越来越低,最终促进了模具工业整体水平不断提高。

碳材料介绍

新型碳材料的发展及简介 摘要:碳是世界上含量十分丰富的一种元素。碳材料在人类发展史上起着主导的作用,其应用最为出众的一次是在第二次工业革命。现代科技的发展使得人类又获得了几种新型的碳材料--碳纳米管、碳纤维、C60、碳素系功能材料等。 关键词:碳材料碳纳米管碳纤维 一、前言 碳是世界上含量及广的一种元素。它具有多样的电子轨道特性(SP、SP2、SP3杂化),再加之SP2的异向性而导致晶体的各向异性和其排列的各向异性,因此以碳元素为唯一构成元素的的碳材料,具有各式各样的性质。在历史的发展中传统的碳材料包括:木炭、竹炭、活性炭、炭黑、焦炭、天然石墨、石墨电极、炭刷、炭棒、铅笔等。而随着社会的发展人们不断地对碳元素的研究又发明了许多新型炭材料:金刚石、碳纤维、石墨层间化合物、柔性石墨、核石墨、储能型碳材料、玻璃碳等。其中新型纳米碳材料有:富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石、石墨烯等。 没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成如此多类结构和性质不同的物质,可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质,如最硬--最软、绝缘体--半导体--超导体、绝热-良导热、吸光--全透光等。随着时代的变迁和科学的进步,人们不断地发现和利用碳,可以这么说人们对碳元素的开发具有无限的可能性。 自1989年著名的科学杂志《Science》设置每年的“明星分子”以来,碳 ”相继于1990年和1991年连续两年获此的两种同素异构体“金刚石”和“C 60 殊荣,1996年诺贝尔化学奖又授予发现C 的三位科学家,这些事充分反映了 60 碳元素科学的飞速发展。但是由于碳元素和碳材料具有形式和性质的多样性,从而决定了碳元素和碳材料人有许多不为人们知晓的未开发部分。 二、国内外新型碳材料的发展趋势

塑料模具材料的种类及其应用

塑料模具材料的种类及其应用 目前,塑料模具材料仍以模具钢为主,但根据成型工艺的不同,也可采用非铁合金、钢结硬质合金、低熔点合金等材料。 塑料模具钢可分为渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢、非调质塑料模具钢等五种。目前用得最多的是渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢和时效硬化型塑料模具钢。 1.1渗碳型塑料模具钢 渗碳型塑料模具钢的含碳量一般在0.10%~0.25%的范围内。退火后硬度低、塑性好,冷加工硬化效应不明显。可用冷挤压的方法加工模具型腔,也称冷挤压钢。成形后经渗碳、淬火、回火可获得较高的表面硬度。常用的钢号有DT1、20、20Cr、10Cr5、10Cr2NiMo、12CrNi2、12CrNi3A、12Cr2Ni4、18CrNiW、20Cr2Ni4、20CrNiMo及最近研制的LJ钢(0Cr4NiMoV)等。形状简单、尺寸小、多型腔的塑料模具最适合用冷挤压方法制造,可有效地缩短制造周期,减少制造费用,提高制造精度。 1.2预硬型塑料模具钢 预硬型塑料模具钢是调质处理到一定硬度(分别为10HRC、20HRC、 30HRC、40HRC四个等级)供货的钢材,有较好的切削加工性能,可直接进行型腔加工。加工后直接使用,不再进行热处理。因省略了热处理及后续的精加工,降低了成本,并缩短制造周期。常用的预硬型塑料模具钢有3Cr2Mo(P20)、 3Cr2NiMo(P4410)、40CrMnVBSCa(P20BSCa)、SM1(Y55CrN-iMnMoV)钢等。预硬型塑料模具钢适用于制造成型批量大、以及有镜面要求的模具,硬度范围一般在32~40HRC。3Cr2Mo是国内较早开发的塑料模具钢,与AISIP20相当,目前已在许多钢厂生产,一般是先进行预硬处理,然后再进行切削加工。该钢适用于制造大、中型精密塑料模具,如:电视机、洗衣机壳体等塑料模具,并已获得较多应用。3Cr2Mo钢为预硬型塑料模具专用钢,淬火温度为830~870℃,回火温度为550~600℃,预硬至30~35HRC。 为了改善预硬型塑料模具钢的切削加工性能,可加入易切削元素,成为易切削预硬型塑料模具钢,我国研制了一些含硫易切削预硬型塑料模具钢和 S-Ca复合易切削预硬型塑料模具钢,如8Cr2MnWMoVS和 5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)。5NiSCa钢采用了S-Ca复合易切削系和喷射冶金技术,改善了硫化物的形态、分布和各向异性,在大截面中硫化物的分布比较均匀。5NiSCa钢具有高的淬透性,在860~900℃淬火和575~650℃回火后,硬度为35~45HRC,可顺利进行各种加工,用于制造大、中、小型塑料模具。 1.3时效硬化型塑料模具钢 时效硬化型塑料模具钢适用于制造预硬化钢的硬度满足不了要求,又不允许有较大热处理变形的模具。这种钢在调质状态进行切削加工,加工后通过数小时的时效处理,硬度等力学性能大大提高,时效处理的变形相当小,一般仅有0.01%~0.03%的收缩变形。若采用真空炉或辉光时效炉进行时效处理,则可在镜面抛光后再进行时效处理。时效硬化钢有低镍时效钢和马氏体时效钢两类。 我国现有的低镍时效硬化钢有25CrNi3MoAl钢、SM2钢 (Y20CrNi3IMnMo)、PMS钢(10Ni3MnCuAl)和06钢(06Ni6Cr-MoVTiAl)等。

常用塑料模具零部件材料解析(doc 7页)

6.4 常用塑料模具零部件材料 塑料注射模具结构比较复杂,一套完整的模具有各种各样的零件,各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。合理选择模具零件的材料,是生产高质量模具、提高效率、降低成本的基础。 6.4.1 塑料注射模具对材料的基本要求 对于塑料注射模具,模具零件材料的基本要求如下。 1. 具有良好的机械加工性能 塑料注射模具零件的生产,大部分由机械加工完成。良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。良好的机械加工性能能够延长加工刀具的寿命,提高切削性能,减小表面粗糙度值,以获得高精度的模具零件。 2. 具有足够的表面硬度和耐磨性 塑料制品的表面粗糙度和尺寸精度、模具的使用寿命等,都与模具表面的粗糙度、硬度和耐磨性有直接的关系。因此,要求塑料注射模具的成型表面有足够的硬度,其淬火硬度应不低于55 H RC,以便获得较高的耐磨性,延长模具的使用寿命。 3. 具有足够的强度和韧性 由于塑料注射模具在成型过程中反复受到压应力(注射机的锁模力)和拉应力(注射模型腔的注射压力)的作用,特别是大中型和结构形状复杂的注射模具,要求其模具零件材料必须有高的强度和良好的韧性,以满足使用要求。 4. 具有良好的抛光性能 为了获得高光洁表面的塑料制品,要求模具成型零件表面的粗糙度值小,因而要求对成型零件表面进行抛光以减小其表面粗糙度值。为保证抛光效果,模具材料不应有气孔、杂质等缺陷。 5. 具有良好的热处理工艺性 模具材料经常依靠热处理来达到必要的硬度,这就要求材料具有较好的淬硬性和淬透性。塑料注射模具的零件往往形状较复杂,淬火后进行加工较为困难,甚至根本无法加工,因此模具零件应尽量选择热处理变形小的材料,以减少热处理后的加工量。 6. 具有良好的耐腐蚀性 一些塑料及其添加剂在成型时会产生腐蚀性气体,因此选择的模具材料应具有一定的耐腐蚀性,另外还可以采用镀镍、铬等方法提高模具型腔表面的抗蚀能力。 7. 表面加工性能好 塑料制品要求外表美观,花纹装饰时,则要求对模具型腔表面进行化学腐蚀花纹,因此要求模具材料蚀刻花纹容易,花纹清晰、耐磨损。

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