1116第四章塑料模具用钢

✓失效形式： ❖磨损及腐蚀 ▪ 磨损：在型腔中加入固体填充剂（尤其是玻
璃纤维）会增加磨损 ▪ 腐蚀：加热会使塑料分解，产生腐蚀性气体 ❖塑性变形：长期受热、受压，会产生塑性变
形，从而产生失效 ❖断裂：当模具韧性不足时，会产生应力集中，
导致模具断裂
✓性能要求 ❖使用性能要求：足够的强度、硬度，良好的
塑料模具用钢分类
冷作模具钢分类
热作模具钢的分类
按用途分 按性能分
锤锻模 用钢
高韧性 热模钢
热锻模、 热挤压模
用钢
高热强 热模钢
压铸模 用钢
高热强 热模钢
热冲裁模 高耐磨 用钢 热模钢
按温度分 低耐热模具钢 （≤350~370℃） 中耐热模具钢 （550~600℃） 高耐热模具钢 （580~650℃）
成分：含碳量较低，其塑变抗力小，易成型 Cr、Ni、Mo的加入，可提高淬透性；V可细 化晶粒；合金元素增加，会提高渗碳效果 工艺性能：锻造：始锻温度（≥1200 ℃），
终锻温度（＞900 ℃ ） 热处理：完全退火，渗碳（930 ℃ ），淬火 （850~870 ℃ ）+回火（200~220 ℃ ）
➢12CrNi3A 成分：Cr、Ni可增加淬透性，提高了渗碳能 力，增加强韧性 工艺性能：锻造：加热温度（1200 ℃ ）、始 锻温度（1150 ℃ ）、终端温度（＞850 ℃ ） 热处理：退火（软化，740~760 ℃ ）、正火 （870~900 ℃ ）、渗碳（900 ℃ ）、淬火 （800~850 ℃ ）+低温回火
❖淬硬型塑料模具用钢 用途：主要用于负荷较大的热固性塑料模和
注射模 性能：表面要求高耐磨性，基体有较高强度、
韧性及硬度 常用钢： • 碳素工具钢：T7A、T10A 仅适于制造尺
寸不大、受力较小且形状简单的凹模 • 低合金冷作模具钢：9SiCr、CrWMn、
9Mn2V 尺寸较大、形状复杂和精度较高 的塑料模具
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脆弱的生命需要安全的呵护。11:32:5211:32:5211:3210/5/2020 11:32:52 AM
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安全来于警惕，事故出于麻痹。20.10.511:32:5211:32Oct-205-Oct- 20
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质量是制造出来的，而不是靠检验出 来的。11:32:5211:32:5211:32Monday, October 05, 2020
常用材料：酚醛塑料（胶木）、氨基聚酯、环 氧树脂等 ▪ 热塑性塑料模：注射成型、挤出成型
常用材料：聚酰胺、聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯 特点：在一定压力下，模内成型冷却后可保持 已成形形状，如再次加热又可软化熔融成型
❖工作条件 ▪ 热固性塑料压缩模 ➢工作温度较高（160～250℃） ➢工作压力较大（＞160MPa，最高达600MPa) ➢有填充剂的型腔已磨损，有冲击载荷和腐蚀 ▪ 热塑性塑料注射模 ➢工作温度较低（＜150 ℃） ➢承受工作压力、磨损比热固性塑料压缩模轻 ➢腐蚀：加热时塑料分解，放出腐蚀性气体
中耐热模具钢
高耐热模具钢
低耐热模具钢
钢
号
5CrNiMo、 5CrMnMo、 4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi
4Cr5MoSiV、 4Cr5MoSiV1、 4Cr5W2VSi
3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、 4Cr3Mo3SiV、5Cr4W5Mo2V
4Cr5MoSiV1、 4Cr5W2VSi
第四章 塑料模具用钢
当前，生产、生活中应用较 多的除金属制品外，相当数量的是 塑料制品，如塑料盆、茶杯、玩具 甚至汽车等，这些都需要用模具对 其成型、加工。随着塑料品种的多 样化，其性能要求增高，对模具材 料也提出了更高的要求
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漂亮的塑料制品
塑料模工作条件、失效形式及性能要求 ✓ 工作条件 ❖ 分类： ▪ 热固性塑料模：压缩模、传递模、注射模
习题
✓1 各类塑料模的工作条件如何？塑料模的失 效形式主要有哪些？
✓2 各类塑料模对所使用的材料应有哪些基本 性能要求？
3 如何评价塑料模的寿命？影响塑料模寿命 的因素有哪些？
4 制造塑料模的传统钢种有哪些？主要存 在什么缺陷？
5 何为预硬性塑料模具钢？简述其成分、 性能及应用特点。
6 何为时效硬化型塑料模具钢？简述其性 能及应用特点。
耐磨性和耐蚀性，足够的韧性，较好的耐热 性和尺寸稳定性、导热性 ❖工艺性能要求： ▪ 锻造性能：低碳钢具有较好的可锻成型性 ▪ 机加工性能：型腔需机加工成型、切削、磨 削，主要使用中碳钢 ▪ 焊接性能：利用补焊进行修复，低碳钢较好 ▪ 热处理工艺性：足够的淬透性、淬硬性
塑料模具钢及选用 ✓塑料模具用钢的种类
• Cr12型： Cr12、 Cr12MoV 高耐磨的大型 复杂和精密的塑料模
• 高速钢：W6Mo5Cr4V2 高强度、高耐磨性 • 高强韧低合金冷作模具钢：6CrNiSiMnMoV
（GD） 可代替Cr12MoV 此钢性能好 （强韧、耐磨、变形小）、成本低 • 热作模具钢：45Cr2、3Cr2W8V 具有高强 韧性和一定的耐磨性 热处理：淬火+低温回火，硬度45~50HRC
3Cr2W8V、 3Cr3Mo3W2V
8Cr3、7Cr3
✓塑料模具用钢的成分、性能特点 ❖渗碳型塑料模具用钢 ▪ 用途：主要用于冷挤压成型塑料模 ▪ 性能：型腔较复杂，模具成型性要好，用低
碳钢；同时型腔内部要求耐磨，需要提高含 碳量，增加硬度，需要渗碳+淬火+回火
▪ 主要用钢：除采用低碳及低碳合金钢外，还有 ➢0Cr4NiMoV(LJ)
✓9 今有一塑料制靠背椅（整体件），工作面 要求光洁，无划痕，局部有细化皮纹，年 产量45万件，试选用模具（型腔件）的钢 材品种，并提出热处理工艺路线及其编制 理由。
10 对塑料模进行表面处理的目的是什么？ 表面处理的方法有哪些？
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绿叶底下防虫害，平静之中防隐患。20.10.520.10.5Monday, October 05, 2020
✓7 选择塑料模材料的依据有哪些？请为下列 工作条件下的塑料模选用材料： ⑴ 形状简单、精度要求低、批量不大的塑料 模； ⑵ 高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模； ⑶ 大型、复杂、产品批量大的塑料注射模； ⑷ 耐蚀、高精度塑料模具。
✓ 8 塑料模成型零件的热处理应注意什么问 题？试述用低碳合金渗碳钢制造的塑料模 型腔件的制造工艺路线。