模具钢的主要用途——塑料模具钢

发布日期:[08-03-07 16:27:09] 浏览人次:[]

塑料模具用钢

在塑料零件成形模具中,被压制的塑料种类、生产的批量、工件的复杂程度、尺寸精度和表面粗糙度等质量要求是决定塑料模具用钢选择的主要因素。

塑料大致分为热固性塑料和热塑性塑料两大类,每类又分为不同的品种。由于压制塑料的品种不同,以及对塑料制品的尺寸、形状、精度、表面粗糙度等的不同要求,对塑料模具用钢的耐磨性、抗腐蚀性、耐热性、耐压性、磁学性能、微变形和镜面抛光性能等有不同的要求。

A 通用型塑料模具用钢

通用型塑料模具用钢用于生产通用型塑料(如聚乙烯、聚丙烯)工件的模具。当生产批量较小,尺寸精度和表面粗糙度无特殊要求而且模具截面不大时,可以采用碳素结构钢SM50SM55钢或低碳钢10、20钢制造,前者采用调质或正火处理,后者采用渗碳加淬回火处理。低碳钢由于变形抗力低、塑性好,主要使用于采用冷挤压成形的方法压制模具型腔制造模具。

当生产批量较大、模具尺寸较大或形状复杂、精度要求高的工件,则采用淬透性较高的合金模具钢,如3Cr2Mo(P20)3Cr2NiMnMo4Cr5MoSiV15CrNiMnMoVSCa8Cr2MnSiWMoVS:合金渗碳钢,如20Cr、20Cr2Ni4、12CrNi3A、20CrMnMo等制造。前者采用淬火、高温回火处理;后者采用渗碳加淬回火处理。但采用冷挤压方法压制模具型腔的生产工艺制造模具时,则采用合金渗碳钢。

B 耐磨塑料模具用钢

 

为了生产强化工程塑料制品(如加入纤维强化的热塑性工程塑料制品)用的或热固性塑料挤压成形用的模具,采用耐磨性好的模具钢。当生产量较大时选用4Cr5MoSiV1Cr12MoVCr12Mo1V1等钢种制造,经淬火回火后使用。为了提高耐磨性,可进行表面处理。

C 渗碳型塑料模具钢

 

采用冷挤压反印法制造模具型腔,可以采用合金渗碳钢。这类钢种在退火状态下塑性很好,较容易挤压成型,为提高型腔的耐磨性,冷挤压后需要进行渗碳,然后淬火和低温回火。这种模具表面具有高的硬度和耐磨性,而心部具有很好的韧性,而且模具互换性好。常用的钢号,如美国ASTMA681的标准钢号P2~P6;ISO标准中的5CrMo4、7CrMoNi;我国常用的20Cr、12CrNi2、12CrNi3、20CrMnTi、20Cr2Ni4等。

D 耐腐蚀塑料模具用钢

 

生产聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃剂的阻燃塑料模具,由于在压制过程中模具接触腐蚀介质,应选用耐蚀性好的塑料模具钢,其中有代表性的如4Cr13、9Cr18、Cr17Mo、Cr14Mo等,经淬火后使用。

E 高镜面塑料模具钢

 

压制对精度和表面粗糙度数值要求很低的塑料制品,如光学仪器零件,家用电器零件等,对成形模具型腔表面的粗糙度数值要求很低,需要采用纯净度和致密度很高的模具钢(如3Cr2Mo,3Cr2NiMnMo,4Cr5MoSiV1,Cr12Mo1V1,25CrNi3MoAl等)或马氏体时效钢[如18Ni(250),18Ni(300)]及低镍马氏体时效钢(06Ni6CrMoVTiAl)等。

F 无磁塑料模具用钢

 

 

用于压制磁性塑料的模具,一般选用无磁模具钢制造,如18-8不锈钢,其型腔经氮化处理后使用,或采用Mn13型耐磨奥氏体钢,或无磁模具钢如7Mn15Cr2Al3V2WMo等。

G 预硬化易切削塑料模具钢

不少塑料模具钢往往在预硬化状态(HRC30~45)下进行加工成形,由于硬度较高,可切削性较差,为了便于切削加工,延长刀具使用寿命,减少加工费用,发展了一些专用的易切削塑料模具刚,如8Cr2MnWMoVS5CrNiMnMoVSCa,3Cr2MoS,4Cr5MoSiV1等。

塑料模具用钢的选择可参考表1-1-18。

表1-1-18 塑料成形模具用钢的选择

塑料

类别

塑料名称

生产批量/件

<105

1×105~5×105

5×105~1×106

>1×106

热固

塑料

通用型

(酚醛,密胺,聚酯等)

SM45,SM50,

SM55;渗碳钢

(渗碳淬火)

4Cr5MoSiV1

渗碳合金钢

(渗碳淬火)

Cr12,

Cr12MoV

Cr12Mo1V1

7Cr7Mo3V2Si

Cr12,

Cr12Mo1V1

强化型

(上述塑料加入纤维或金属粉强化)

合金钢

(渗碳淬火)

合金钢

(渗碳淬火)

4Cr5MoSiV1

Cr12,

Cr12MoV

Cr12Mo1V1

7Cr7Mo3V2Si

Cr12,

Cr12Mo1V1

热塑

塑料

工程塑料

(尼龙、聚碳酸酯等)

SM45,SM55

3Cr2Mo

合金钢

(渗碳淬火)

3Cr2Mo

时效硬化钢;

合金钢

(渗碳淬火)

4Cr5MoSiV1

5CrNiMnMoVSCa

合金钢

(渗碳淬火)

Cr12,

Cr12Mo1V1

通用塑料

(聚乙烯,聚丙烯,ABS等)

SM45,SM55

合金钢

(渗碳淬火)

3Cr2Mo

合金钢

(渗碳淬火)

4Cr5MoSiV1

5CrNiMnMoVSCa

时效硬化钢

4Cr5MoSiV1

5CrNiMnMoVSCa

时效硬化钢

强化工程塑料(工程塑料中加入纤维、金属粉等强化剂)

3Cr2Mo

合金钢

(渗碳淬火)

4Cr5MoSiV1

合金钢

(渗碳淬火)

4Cr5MoSiV1

Cr12MoV

Cr12,

Cr12MoV

Cr12Mo1V1

阻燃塑料(添加阻燃剂)

3Cr2Mo+

镀层

Cr14MoV

9Cr18Mo

9Cr18Mo

9Cr18Mo+

镀层

聚氯乙烯

3Cr2Mo+

镀层

Cr14MoV

9Cr18Mo

9Cr18Mo

9Cr18Mo+

镀层

氟化塑料

Cr14MoV

9Cr18Mo

Cr14MoV

9Cr18Mo

9Cr18Mo

9Cr18Mo+

镀层

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