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塑料模具材料选择技巧

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塑料模具材料选择技巧

发布日期:2023-05-07 08:51 来源: 点击:

目前,塑料制品在日常生活中的应用越来越广泛,其中注射成型技术约占80%。注塑成型因其具有先成型、尺寸准确、可嵌入、生产率高、易于实现现代化、加工量少等优点,被广泛应用于汽车、建筑、家电、食品、医药等诸多领域。塑料模具的选用是塑料工业生产能否收到良好经济效益的关键,因此模具设计人员有必要了解模具材料的基本要求,选择合适的材料。 

塑料模具的工作条件与冷冲压模具不同。通常,它们必须在150°C-200°C下工作。除了一定的压力外,还要承受温度的影响。现在根据塑料模具的不同使用条件和加工方法,将塑料模具钢的基本性能要求总结如下: 

1. 有足够的表面硬度和耐磨性 

塑料模具的硬度通常在50-60HRC以下。热处理后的模具应有足够的表面硬度,以保证模具有足够的刚度。由于塑料的填充和流动,模具在工作中要承受较大的压应力和摩擦力,因此要求保持模具形状的精度和尺寸精度的稳定性,以保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理的硬度,因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。 

2. 热稳定性好 

塑料注塑模具零件的形状往往比较复杂,淬火后难以加工,因此应尽量选择热稳定性好的,当模具成型加工时经过热处理后由于线膨胀系数小,热处理变形小,温差引起的尺寸变化率小,金相组织和模具尺寸稳定,可以减小或不再加工。能保证模具的尺寸精度和表面粗糙度要求。 

3.50级碳钢具有一定的强度和耐磨性,经回火处理后多用于模具材料。高碳工具钢和低合金工具钢经热处理后具有较高的强度和耐磨性,广泛用于成形零件。但高碳工具钢在热处理过程中变形大,只适用于小尺寸、形状简单的成形件。 

随着塑料工业的发展,对塑料制品的复杂性和精度要求越来越高,对模具材料也提出了更高的要求。对于复杂、精密、耐腐蚀的塑料模具,可采用预硬化钢(如PMS)、耐腐蚀钢(如PCR)和低碳马氏体时效钢(如18Ni-250),均具有良好的加工、热处理和抛光性能,强度高。 

4. 良好的可加工性 

大多数塑料成型模具,除EMD加工外,还需要进行一些机加工和钳工修理。为了延长刀具的使用寿命,提高切削性能,降低表面粗糙度,塑料模具所用钢材的硬度必须适当。 

5. 良好的抛光性能 

高质量的塑料制品要求型腔表面粗糙度值小。例如,注塑模具型腔的表面粗糙度值应小于Ra0.1 ~ 0.25,光学表面应Ra<0.01nm。应对腔体进行抛光,以降低表面粗糙度值。为此,所选钢材要求材料杂质少,显微组织均匀,无纤维方向,抛光时不应出现点蚀或橘皮缺陷。 

另外,在选用材料时还必须考虑防止磨损和粘接,如两个表面相对运动,尽量避免选用结构相同的材料,特殊情况下可对一面镀或氮化,使两面具有不同的表面结构。


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