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模具材料的选择

模具材料的选择

I标准

STM是美国的两种行业标准,其推行机构不同,但是指向材料的含义是一样的。AISI——美国钢铁学会标准,ASTM ——与试验协会标准。

标准(JIS)是日本国家级标准中最重要、最权威的标准。由日本工业标准调查会(JISC)制定。

常用模仁介绍

生产效率上不去,同样增加了模具成本。要想合理选择模仁材料,就要先了解模具常用的模仁材料和模仁材料的特性,下面根据自己实际的工作经验总结归纳如下:

在塑胶注塑模具中,比较长用的模仁材料是:P20、738、738H、718、718H、NAK80、2316、2316A、S136等,加硬模具用的材料是2344、8407、SKD11、SKD61等。这几种材料在我们公司的模具制作中比较常用.

<<1>>以下简要介绍一下模仁材料的一般用途:

1. P20 (3Cr2Mo):一般适用于要求高硬度、高韧性及耐磨性的塑胶模具,氮化后可提高模具的寿命,适用于PS、PE、PP、ABS等未添加防火阻燃的热塑性塑料,在模具当中是比较常用的模仁材料,同时它的价格也比较低。出厂预硬29~33HRC

P20钢的特性:美国AISI标准预硬性塑料模具钢,有良好的机加工性能,极好的抛光性能,一定的,可以进行渗碳,渗碳淬火后表面硬度可达65HRC,具有较高的热硬度及耐磨性。

2. 738:比P20的各种性能都有所提高,738H又比738的效果更好,同时相应提高了模具的寿命。瑞典的718,718H(ASSAB)

3. 718与738在USA的分类标准中其实都属于P20类,性能也比较接近。一般是这样认为,718

的性能,抛光性和机加性能要优于738。

718模具钢用途与P20类型模具钢材相同,但由于淬透性更好,性能更优越,可以制作尺寸大的、高档次的塑料模具成形零件。

4. NAK80:电火花加工及抛光性能都比较优良,一般在做透明度要求较高的塑料产品中比较常用。

预硬至37~43HRC。

NAK80特点:无需热处理,抛旋光性极佳,切削性,蚀花性佳

5. 2316:适合高酸性塑料的模具(强酸性的塑胶料有:PVC,POM),具有高的光洁度和高的防酸性,

一般常用在成型PVC的塑胶材料的模具中。

2316产品简介:经电渣重溶冶炼具良好抛旋光性能(镜面加工)良好的耐磨性和韧性。高温下具良好塑性。因其含铬量高(16%)故其抗腐蚀性极佳.预加硬抗腐蚀镜面模具钢 2316钢材特性:预硬防酸镜面钢,出色抛光,耐磨性,韧性. 出厂状态:30-32HRC 。

[1]

6.2344:一般用在塑胶硬模,它的模具寿命可以达到100万次,但由于模具的成本比较高,适用在产品

产量比较大的塑料产品中。8407、SKD11等硬模材料亦是如此。

7.S136

出厂硬度软性退火至HB 250最高。经炉外精炼(VD)+电渣重熔精炼(ESR),组织更纯洁细微,优良的耐蚀性、抛光性,良好的耐磨性、机械加工性,淬硬时优良的尺寸稳定性。

模具经过长期使用后,模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或储存时,不需要特别的保护。S136能抵抗水蒸气、弱有机酸、硝酸盐、碳酸盐等的腐蚀作用,经由S136制成的模具,若在潮湿的环境中操作,或在正常状态下使用腐蚀性的塑胶材料,均不会生锈而被污染。若回火至250℃而且抛光成镜面状态时,特别能显示优良的耐腐蚀性

高光洁度的表面:

生产光学产品,如照相机、太阳镜、化学仪器、注射器、分析仪器及塑胶制品等。

8.H13钢材牌号4Cr5MoSiV1;合金工具钢电渣重容钢,该钢具有高的淬透性和抗热裂能力,该钢含有较高含量的碳和钒,耐磨性好,韧性相对有所减弱,具有良好的耐热性,在较高温度时具有较好的强度和硬度,高的耐磨性的韧性,优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性。(一般用在比较热的模具).在塑料模具中,镶件和模仁(型芯)的材料一般尽量选用一样的材料,这样模具的硬度一样,磨损的程度一样,当然耐用度也一样。模具的寿命也好控制。

模具材料的选用在再谈模具材料之前,我们要先了解注塑模具的一些基本的东西,首先是模具的分类,一般把模具按使用寿命的长短分五级,一级在百万次以上,二级是50万--100万次,三级在30万---50万次,四级在10万---30万次,五级在10万次以下,一级与二级模具都要求用可以热处理硬度在HRC50左右的钢材,否则易于磨损,注塑出的产品易超差,故所选的钢材既要有较好的热处理性能,又要在高硬度的状态下有好的切削性能,当然还有其他方面的考虑。因我很少接触国产塑胶(sujiao)模钢材,故只能介绍在珠三角常用的进口料。通常选用瑞典的8407,S136,美国的420,H13,欧洲的2316,2344,083,或日本的SKD61,DC53(原为五金模材料,特殊情况下使用。)一类的钢材。

除此外,注塑的原料及其所增加的填料对选用刚才有很大的影响,尤其是玻璃纤维对模具的磨损大。有些塑胶(sujiao)料有酸腐蚀性,有些因添加了增强剂或其他改型剂,如玻璃纤维对模具的损伤大,选材时均要综合考虑。

有强腐蚀性的塑胶一般选S136,2316,420一类钢材,弱腐蚀性的除选S136,2316,420外,还有SKD61,NAK80,PAK90,718M。强酸性的塑胶料有:PVC,POM,PBT弱酸性的塑胶料有:PC,PP,PMMA,PA,产品的外观要求对模具材料的选择亦有很大的影响,透明件和表面要求抛镜面的产品,可选用的材料有S136,2316,718S,NAK80,PAK90,420,透明度特高的模具应选S136,其次是420。以上是从满足产品要求来说,但作为一个设计师,你只考虑这些的话,你不但不可能成为一个好的设计师,可能你的饭碗都有问题,你涉及的模具所需求的成本是重中之重,你还要考虑价格,就拿S136与2316来比较,每公斤相差55-60元,如果你选择不当,你老板不是接不到单,就是做到破产。

三级模具用预硬料多,牌号有:S136H,2316H,718H,083H,硬度HB270--340,四五级模具用P20,718,738,618,2311,2711,对于要求特低的模具,还有可能用到S50C,45#钢,即直接在模胚上做型腔。除此之外,具体问题要具体对待,灵活善变是一个设计师的基本要求。

1. 瑞典一胜百ASSAB:

S136,S136H,166,168,8402,8407,635,635H,S7,618,618HH,718,718H,DF-2,DF-3,XW-5,XW-160,XW -41,XW-42,HSP-41,KM2,V-4,V-10,ASP-23,ASP-30,ASP-60,ELMAX,4140(高拉力钢).

2.奥地利百禄BOHLER:

K110,K100,K107,K340,M238,M300,M310,M340,M201,M202,W302,W321,K460,S390PM,S590PM,S 690PM

3.德国撒斯特SAARSTAHL:

GS-1.2711,GS-1.2738H,738,GS-2688,GS-1.2316,GS-1.2316H,GS-1.2083,GS-1.2344EFS,GS-1.234 4ESR,GS-1.2311,GS-1.2312,GS-1.2379,GS-1.2510,GS-1.2767.

4.日本日立HITACHI:

SGT,SKS3,SKD11,SLD,SLD8,HPM7,HPM50,HPM38,DAC,FDAC,DAC55,SKD61.

5.日本大同DAIDO:

GOA,DC11,DC53,PDS5,PX88,YK30,NAK55,NAK80,PAK90,SKH-9.DH2F,DH-31SUPER,S-STAR(

A).

6.美国模具钢材

P20,P20HH,420,L6,H13,A2,D2,H13,O1,S1,S7,O2,M35,M42,3115,5120,4130.

7.国产模具钢材

S136、S136H、NAK-80、T10、T15、45#、皇牌钢、Cr12、Cr12Mov、D2、P20、H13、718、718H、A3等。

<<2>>顶针材料

1. SKD61是一种日本牌号的热作模具钢,对应我国的牌号(GB/T 1299-2000)是4Cr5MoSi V1,是应

用最广的热作模具钢,SKD61对应美国标准是H13,韩国是STD61。

SKD61是一种高碳高铬合金工具钢,热处理后具有很高的硬度及耐磨性,并具有淬透性强,尺寸稳定性好的特点,适宜制作高精度长寿命冷作模具及热固成型塑胶模具。

模具顶针一般采用高速钢做成,后需要进行热处理。目前牌号很多,常用的有SKD61,SKH51。其硬度在50--55度。

2. SCM415该钢低合金耐热钢,有较高的热强性和抗氧化性,以及良好的综合力学性能,合金结构钢,SCM415铬钼合镏金金刚经渗碳处理,表面硬度达HRC62-64度。是珠光体耐热钢,强度较高,韧性稍低,持久强度较高,加工性及冷应变塑性良好,焊接性尚可,一般在正火及高温回火状态下使用.(可用jis-scm-415,渗碳处理,HRC58-62)

3. 65Mn弹簧钢,热处理46-50HRC.

《3》推管材料

1. JIS-SKD61合金工具钢,热处理:真空离子氮化,硬度:内部38-42,表皮68-7

2.

<<4>>浇口套材料

1. 用碳素工具钢T8A/T10A,热处理淬火硬度53-57HRC.

2. s45c,SR位(球面)加硬热处理,40-45HRC

45C广泛用于机械制造,这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢,淬火性能并不好,45

号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度,又希望发挥45#钢优越的机械性能,常将

45#钢表面渗碳淬火,这样就能得到需要的表面硬度。

淬火工艺

淬火、回火规范淬火温度820℃~870℃,水冷,回火温度550~650℃,出炉极冷。

抗拉强度>686MPa,屈服强度>490MPa,伸长率δ5>17%,收缩率ψ>45%,冲击韧性值>78J/cm2,硬度201~269HB。

模具的材料选择

塑料注射模具零件常用材料 ①结构零件用钢 Q235A钢 动、定模座板,垫块 45、55钢 此类钢为优质碳素结构钢,可以用来制造形状较简单,精度要求不高的塑料注射模具,但其使用寿命较低,抛光性不好。45、55钢可以通过调质处理来改善其性能.可以用于制造塑料注射模具的推板、型芯固定板、支承板等零件。 T8、TIO钢 T8、TIO钢为碳素工具钢,其含碳量高,淬火硬度可达50—55 HRC,可用于制造导柱、导套、斜销、推杆等塑料注射模具零件。 40Gr钢 40Gr为低合金钢,可以用于制造形状不太复杂的中小型塑料注射模具。40Gr钢可以进行淬火、调质处理,制作型芯、推杆等零件。 ②模具钢 3Cr2Mo(P20)钢 这是一种可以预硬化的塑料模具钢,预硬化后硬度为36~38 HRC,适用于制作塑料注射模具型腔,其加工性能和表面抛光性较好。 10Ni3CuAIVS(PMS)钢 此种钢为析出硬化钢。预硬化后时效硬化,硬度可达40~45 HRC。热变形极小,可做镜面抛光,特别适合于腐蚀精细花纹。可用于制作尺寸精度高,生产批量大的塑料注射模具。 6Ni7Ti2Cr钢 马氏体时效钢。在未加工前为固熔体状态,易于加工。精加工后以480℃~520℃进行时效,硬度可达50-57 HRC。适用于制造要求尺寸精度高的小型塑料注射模具,可做镜面抛光。 8CrMnWMoVS(8CrMn)钢- 为易切预硬化钢,可做镜面抛光。其抗拉强度高,常用于大型注射模具。调质后硬度为33-35 HRC,淬火时可空冷,硬度可达42-60 HRC。

25CrNi3MoAI钢 适用于型腔腐蚀花纹,属于时效硬化钢。调质后硬度23 25 HRC,可用普通高速钢刀具加工。时效后硬度38~42 HRC。可以做氮化处理,氮化处理后表层硬度可达1100 HV。 Crl6Ni4Cu3Nb(PCR)钢 耐腐蚀钢。可以空冷淬火,属于不锈钢类型。空冷淬硬可达42 53 HRC,适于有腐蚀性的聚氯乙烯类塑料制品的注射模具。 ③其他材料 有色金属材料和非金属材料也是塑料注射模具中经常用到的材料。 镀铜合金 铍铜合金是在铜中加入3 0%以下的铍(Be)而形成的合金。铍铜台金通常采用精密铸造或者压力铸造来制造精密、复杂型腔。可采用此种方法方便,迅速地复制机械加工无法制作的复杂型腔。铍铜合金机械性能好,热处理硬度可达40~50 HRC,尺寸精度高并且导热性能好,铍铜合金价格较高,因此,一般仅用其制造型腔镶件,镶人模具中。 锌基合金 常用的锌基合金是把锌作为主要成分井加人Al、cu、Mg等元素形成合金。锌基合金材料环氧树脂熔融温度低,能简单地用砂型铸造、石膏型铸造、精密铸造等方法成形。由于其熔融温度低,表面质量较好,加工周期短,经常被用在注射次数少的试模模具和小批量生产的注射成形模具。因锌基合金铸造后产生收缩较大,所以在铸造后应放置24小时使其尺寸稳定后再进行加工。锌基合金的使用温度较低,当温度高于150℃一200℃时容易引起变形。所以锌基合金仅适用于模具温度较低的塑料注射模具。 环氧树脂 环氧树脂应用在试制及成形批量很少的模具上。纯环氧树脂中一般加铝粉等填料以改善其强度、硬度、收缩率等性能。采用环氧树脂制模时,只要有模型,就能在相当短的时间内制造出模具,因此对于试制产品是非常有利的。

模具材料的选择

模具材料的选择

I标准 STM是美国的两种行业标准,其推行机构不同,但是指向材料的含义是一样的。AISI——美国钢铁学会标准,ASTM ——与试验协会标准。 标准(JIS)是日本国家级标准中最重要、最权威的标准。由日本工业标准调查会(JISC)制定。 常用模仁介绍

生产效率上不去,同样增加了模具成本。要想合理选择模仁材料,就要先了解模具常用的模仁材料和模仁材料的特性,下面根据自己实际的工作经验总结归纳如下: 在塑胶注塑模具中,比较长用的模仁材料是:P20、738、738H、718、718H、NAK80、2316、2316A、S136等,加硬模具用的材料是2344、8407、SKD11、SKD61等。这几种材料在我们公司的模具制作中比较常用. <<1>>以下简要介绍一下模仁材料的一般用途: 1. P20 (3Cr2Mo):一般适用于要求高硬度、高韧性及耐磨性的塑胶模具,氮化后可提高模具的寿命,适用于PS、PE、PP、ABS等未添加防火阻燃的热塑性塑料,在模具当中是比较常用的模仁材料,同时它的价格也比较低。出厂预硬29~33HRC P20钢的特性:美国AISI标准预硬性塑料模具钢,有良好的机加工性能,极好的抛光性能,一定的,可以进行渗碳,渗碳淬火后表面硬度可达65HRC,具有较高的热硬度及耐磨性。 2. 738:比P20的各种性能都有所提高,738H又比738的效果更好,同时相应提高了模具的寿命。瑞典的718,718H(ASSAB) 3. 718与738在USA的分类标准中其实都属于P20类,性能也比较接近。一般是这样认为,718 的性能,抛光性和机加性能要优于738。 718模具钢用途与P20类型模具钢材相同,但由于淬透性更好,性能更优越,可以制作尺寸大的、高档次的塑料模具成形零件。 4. NAK80:电火花加工及抛光性能都比较优良,一般在做透明度要求较高的塑料产品中比较常用。 预硬至37~43HRC。 NAK80特点:无需热处理,抛旋光性极佳,切削性,蚀花性佳 5. 2316:适合高酸性塑料的模具(强酸性的塑胶料有:PVC,POM),具有高的光洁度和高的防酸性,

模具材料选择

模具材料选择 随着我国制造业的不断发展,模具行业作为制造业的重要组成部分,也取得了长足的发展。而作为模具制作的关键环节——模具材料选择,也变得非常重要。本篇文章就探讨一下在模具制作中,如何选择合适的模具材料。 一、模具材料介绍 通常应用于模具的材料主要有金属和非金属两种。 1、金属材料 金属材料是制作模具的主要材料,它们的强度高、韧性好、耐磨等特点使得它们在高强材料加工中有着广泛的应用。在模具制作中常用的金属材料有以下几种: ① H13模具钢:适用于制作模锻件,冲压件,压铸件等模具。 ②使用AISI 420不锈钢,主要用于制作模锻场合的模具。

③使用AISI P20钢,它是制作塑料模具必不可少的材料。 ④使用AISI S7钢,广泛适用于冲压模和热压模。 2、非金属材料 相对于金属材料而言,非金属材料没有金属材料的高强度、耐磨特性,但是它们具有优异的加工性能,因此在一些特定的应用环境下,非金属材料也有其不可替代的优势。常用的非金属材料有以下几种: ①石墨:石墨材料的耐高温性以及顺应性使得它经常被用于在半导体工业中。 ②陶瓷:陶瓷材料的硬度和刚性可以满足在轻型模具制作中的需求。 ③聚四氟乙烯(PTFE):由于其极高的抗化学性和高温性能。PTFE在模具制作中也很受欢迎。

二、选择模具材料的关键因素 1、生产批量 如果你要生产小批量零部件,那么使用一些低成本的材料来加工往往是一个不错的选择。但是,如果您要生产大批量的零部件,则应选择非常耐用的材料制作模具,以确保模具的寿命和成本效益。 2、材料的热处理程度 加热过程中产生的热应力对模具的性能和寿命影响较大。必要时应对材料进行热处理。对于金属材料来说,会增强金属的硬度和寿命,但有时也可能导致材料产生开裂等问题。因此,需要选择适当的热处理工艺,来避免材料产生不必要的问题。 3、材料的强度和硬度

模具材料选择原则与模具设计

模具材料选择原则与模具设计 模具材料选择原则与模具设计是模具制造中非常重要的环节之一、模 具材料的选择将直接影响模具的性能、寿命和制造成本。在模具设计过程中,需要考虑到产品的要求、材料的特性和制造工艺等因素。下面将详细 介绍模具材料选择原则和模具设计的关键点。 一、模具材料选择原则: 1.根据产品要求选择:首先需要根据产品的要求选择合适的模具材料。例如,对于需要高精度的产品,可以选择硬度高、尺寸稳定的冷作模具钢;对于需要高韧性的产品,可以选择抗冲击性较好的热作模具钢。 2.根据模具寿命选择:模具材料的选择还要考虑模具的寿命要求。一 般情况下,模具的耐磨性能和抗疲劳性能较好的材料可以增加模具的寿命。例如,对于需要大批量生产的产品,可以选择具有优良耐磨性的粉末冶金 钢材或硬质合金材料。 3.根据成本考虑:模具制造的成本也是一个重要的考虑因素。一般情 况下,模具材料的价格越高,材料的性能也相对更好。因此,在考虑模具 材料时要综合考虑成本和性能,选择性价比较高的材料。 4.根据制造工艺选择:模具材料的选择还需要根据具体的制造工艺来 考虑。不同的制造工艺对模具材料的性能要求也不同。例如,对于需要高 温热处理的模具,在材料选择时要考虑其热稳定性和高温硬度。 二、模具设计的关键点: 1.确定模具类型:根据产品的形状、尺寸和生产要求,确定模具的类型,如冲模、压铸模、注塑模等。

2.确定结构形式:根据产品的要求和制造工艺,确定模具的结构形式,包括分型、分模、顶出、导向、排气等。 3.确定模具尺寸:根据产品的尺寸要求和制造工艺,确定模具的尺寸,包括模具的外形尺寸和内部空间尺寸。 4.确定零部件:根据模具的结构和制造工艺,确定模具的零部件,包 括模座、模板、滑块、模腔、顶针、导柱等。 5.考虑防护和维护:在模具设计中,还需要考虑防护和维护措施,以 延长模具的使用寿命。如增加模具表面的硬度、防止模具腐蚀和磨损的涂层,加装模具保护装置等。 6.进行模具流程分析:模具流程分析是模具设计的重要环节。通过模 具流程分析,可以确定模具的合理结构和工艺参数,避免因模具结构和工 艺参数设计不合理而导致的生产问题。 总之,模具材料选择原则与模具设计是模具制造过程中非常重要的环节。在选择模具材料时需要考虑产品要求、寿命要求、成本和制造工艺等 因素;在模具设计中需要确定模具类型、结构形式、尺寸、零部件,以及 考虑防护和维护等措施。只有合理选择模具材料和设计模具结构,才能保 证模具的性能、寿命和制造成本的控制。

模具材料选择原则与模具设计

模具材料选择原则与模具设计 模具是工业生产中非常重要的一种设备,所以,在设计和制造时,选材和设计都是非常重要的环节。本文将较详细地介绍模具材料选择的原则和模具设计注意事项。 一、模具材料选择原则 (一) 基本原则 模具的材料选择应基于以下四个基本原则: 1.从工件的质量和数量出发,合理选择材料,使其能满足 工件表面,尺寸精度和寿命要求,同时要尽量节约材料。 2.选用材料需要考虑模具制造成本和周期。若成本太高或 周期太长,则会影响到整个生产周期的展开,最终导致生产质量不高。 3.需要考虑模具与加工设备的兼容性,合理选择材料。 4.选择的材料还需要考虑环保因素,避免不合法的废弃处 理直接带来环境污染。 (二) 材料的特性 模具材料中固然有一些共同的特性,如高强度、高耐磨性、高耐高温、耐腐蚀等。当选择具体的模具材料,需要更为详细的了解材料本身的特性和优点。

1. 首先需要考虑模具材料的硬度和硬度的分布是否均匀,不良的硬度分布会导致制品尺寸误差加大。 2. 模具材料的热处理性能也是需要考虑的。一方面,热 处理能够增加模具材料的硬度和耐磨性,提高制品的精度和寿命。另一方面,模具材料进行过度的热处理处理或不足的热处理处理都可能导致材料性能的弱化和不稳定。 3. 随着科技的发展,模具制造也逐渐采用CAD、CAM和 模拟分析等高科技手段。因此,模具材料的可加工性、切削性能和复合模具的可制性也成为了被考虑的重要因素。 4. 模具材料的耐蚀性也与模具的使用寿命有着密切的关系。对模具材料和打制件的腐蚀性能要有较好的认识,选择 相应的蚀刻处理方式,以增加模具的服务寿命。此外,模具材料的稳定性和材料的韧性也需要考虑。 (三)基础材料 模具的常见材料主要包含以下几种: 1. 铸铁:有灰铸铁、球墨铸铁、过共晶铸铁和白口铸铁等。 2. 合金钢:高速工具钢、钛合金、钨合金、钼合金等 等。 3. 硬质合金:主要是钨钴硬质合金,其耐磨性、耐热性、抗氧化性能优于其他的材料。 4. 金属陶瓷:以碳化硅为主的陶瓷材料,具有强度高, 耐热性和耐腐蚀性等优点。

模具设计中的材料选择技巧

模具设计中的材料选择技巧 在模具设计中,材料的选择是至关重要的一环。不同的材料具有不同的特性和性能,对于模具的寿命、精度和成本都有着重要的影响。本文将介绍一些模具设计中的材料选择技巧,帮助读者更好地理解和应用。 1. 材料的强度和硬度 在模具设计中,材料的强度和硬度是最基本的考虑因素之一。模具需要承受来自外界的压力和冲击,因此材料必须具有足够的强度来抵抗这些力量。同时,模具的硬度也很重要,它决定了模具的耐磨性和切削性能。一般来说,模具材料的硬度越高,其耐磨性和切削性能就越好。 2. 材料的耐腐蚀性 在一些特殊的工作环境中,模具可能会受到腐蚀的影响,因此材料的耐腐蚀性也是需要考虑的因素之一。例如,在一些化学工业中,模具可能会接触到酸性或碱性物质,这就要求模具材料具有较好的耐腐蚀性,以保证模具的使用寿命和性能。 3. 材料的导热性和导电性 在一些需要进行热处理或电加热的模具设计中,材料的导热性和导电性也是需要考虑的因素。良好的导热性可以保证模具在加热过程中温度的均匀分布,从而提高加工效率和产品质量。而导电性则可以保证电加热的效果和稳定性。 4. 材料的加工性能 材料的加工性能也是需要考虑的因素之一。不同的模具设计可能需要进行不同的加工工艺,例如铣削、车削、磨削等。因此,选择具有良好加工性能的材料可以提高模具的加工效率和质量,并降低生产成本。 5. 材料的成本

最后,材料的成本也是需要考虑的因素之一。不同的材料价格不同,而且随着市场供需的变化,价格也可能会有所波动。因此,在进行模具设计时,需要综合考虑材料的性能和成本,以找到一个性价比最高的材料。 综上所述,模具设计中的材料选择是一个复杂而重要的问题。设计师需要综合考虑材料的强度、硬度、耐腐蚀性、导热性、导电性、加工性能和成本等因素,以找到一个最合适的材料。只有选择合适的材料,才能保证模具的寿命、精度和成本的最优化。因此,对于模具设计师来说,掌握材料选择技巧是非常重要的。通过不断学习和实践,设计师可以不断提高自己的技术水平,为模具设计和制造贡献自己的力量。

模具材料的选择

注塑模的耐用程度与其所用材料关系极大,因此必须注意模具材料的选材,一般来说,模具材料应具备以下性能。 (1)高耐磨性为了增加塑件的刚性和机械性能,在塑料配方中广泛使用玻纤,无机填料来增强,在加入了这些添加剂后,它们和熔料一起高速进入模具型腔,对模具内腔的摩擦极大,若该模具材料不耐磨,很易使型腔受到过度磨损,因此,制作这类模具的材料尤应有较好的耐磨性。 (2) 高耐蚀性很多塑料的添加剂,如阻燃剂等,甚至熔料本身的化学作用都会腐蚀模具型腔。当塑料原料中混有含磨料的填充剂和增强材料时,更易加剧模具的损坏,对此,最好使用耐蚀钢,或对模具进行表面电镀处理,镀铬或镀镍。 (3) 良好的导热性在注塑成型时,良好的模温控制对塑件质量影响很大,特别是在加工半结晶性热塑性塑料时更显重要。通常,铜合金比合金钢的导热性要好得多,但它的弹性模量、硬度和耐用度较低。钢材的导热性不足可用冷却系统来补偿。 (4) 良好的尺寸稳定性注塑模在成型操作时,模具型腔的温度要达到300℃以上,温差这么大,易使型腔结构产生微观变化,从而造成模具尺寸变化,使得塑件尺寸不稳定,为此,可选用适当回火处理的工具钢,即热处理钢。为了提高硬度和耐磨性,一般对模具都要进行热处理。但应使这种热处理对模具的尺寸影响最小,可采用能切削加工的预硬化钢,这种钢材在机械加工后无需热处理。 (5) 抛光性能好模具型腔内壁要求很高,粗糙度非常小,以适应塑件表面良好光泽度的要求,对此,对模具型腔一般要进行抛光处理,表面越光亮越好,为此,要求模具材料易于抛光,所选用的材料不应夹有杂质和气孔等缺陷。 (6)易于加工模具零件多为金属材料制成,有的结构形状还很复杂,为了缩短生产周期、提高效率,要求模具材料易于加工成图纸所要求的形状和精度。 (7)受热处理影响小为了提髙硬度和耐磨性,一般对注塑模具要进行热处理,但这种处理应使其尺寸变化很小。因此,最好采用能切削加工的预硬化钢。 常用的材料有ABS,PC ,AS,PS等,先具体说明各自的性能 ABS ABS是由丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚而成,这三种成分的各自特性,使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS具有良好的耐腐蚀性及表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使ABS具有良好的加工成型性能和染色性能。 ABS无毒,无味,稍成黄色,制品表面具有较好的光泽,密度较小。ABS具有较好的抗冲击强度,且在低温下也不会迅速下降;具有良好的机械强度及一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性及电气性能。 水、无机盐、酸碱类对ABS几乎无影响;在酮、醛、酯氯代烃中会溶解或形成乳浊液;不容于大多数醇类及烃类溶剂,但与烃类物质长期接触会溶胀软化;其表面受冰醋酸、植物油及化学药品的侵蚀会引起应力开裂。 ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工;着色性好,经过调色可成为各种各样鲜艳的颜色。其缺点是耐热性差,连续工作温度为70ºC,热变形温度约为93ºC。耐候性差,在紫外线情况下容易变硬发脆。因此,综合性能较好,便于机械加工,表面装饰性好,易成型,价格经济,适合制作一般机械零件,电器绝缘零件,耐蚀零件。 ABS在升温时黏度增高,所以成型压力较高,脱模斜度宜大;ABS易吸水,成型加工前应对原料进行干燥处理,易产生熔接痕,模具设计时,应尽量减少浇注系统对熔体流动阻力;在正常成型条件下,其壁厚、熔体温度及收缩率影响很小,若对塑件精度要求较高时,模具温度可控制在50~60ºC,要求塑料件表面光洁好时,模具温度应控制在60~80ºC.

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