模具材料的选择

I标准

AISI和ASTM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 ——美国材料与试验协会标准。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

一套塑料模具模仁材料选择的好坏，直接关系到模具的使用寿命和模具的价格，怎么根据产品选择模仁材料才合理呢？

从塑料产品的生产上来说，产品的需求量小，选择好的模仁材料，模具成本就增加了，对于公司来说就增加了成本支出，是一种浪费，产品的需求量大，选择差的模仁材料，达不到产量要求，模具就报废了，需要重新开模具，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。

NAK80是预硬塑料模具钢。有很好的抛光性能与雕饰性,放电加工性佳 NAK80出厂硬度：已预硬至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 。

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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,ELM AX,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,S690PM

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-1.2344ESR,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.