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模具材料的选择

更新时间:2020-06-12 04:36
 

  模具材料的选择_机械/仪表_工程科技_专业资料。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

  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 类别 热作刚 钢材編號 SKD61(JIS) H13(AISI) 8407 (ASSAB 公司) DAC (日立公司) S7 (ASSAB 公司) 使用硬度 HRC48~52 HRC54~58 VIKING HRC48~52 特性 用途説明 出厂硬度約為 HB185,高級耐热钢,經真空熔煉,結晶 热間作業泛用钢種,適用於鋁鋅壓鑄,鋁擠 細微化處理,钢材純淨,組織細緻,抗热疲勞性好。 型,热鍛,塑膠模具等。 高強度、高韌性、耐衝擊工具钢,加工性好。 塑膠擠壓模、壓縮模、射出成型模、剪床模。 高鉻、高韌性工具钢、高溫特性佳、硬度高、耐腐蝕性厚钢板剪衝模、耐衝擊冷鍛模、溫鍛模、工 也佳。 程塑膠模具。 預硬钢 NAK80 (大同公司) HRC37~43 高強度,鏡面效果特佳,放電加工良好,焊接性能佳。電蝕及抛光性模具 P20(AISI) HRC29~35 硬度良好,耐磨性高,加工性能良好,適合電蝕加工。適合 PA,POM,PS,PE,PP,ABS 塑模 极好的抛光性能,可以进行渗碳 FDAC (日立公司) HRC40~44 STAVAX (ASSAB 公司) HRC50~54 ASSAB-718 HRC54~58 出厂硬度約為 HB185,高級耐热钢,經真空熔煉,結晶 適用於热作、鋅、鋁、鎂、鋁合金壓鑄模及 細微化處理,钢材純淨,組織細緻,抗热疲勞性好。 塑膠模具並具有加工后不需淬火之特點。 不生銹塑膠模具钢,具備最佳的鏡面抛光性及耐腐蝕 性,不怕酸鹼及腐蝕性塑膠,不怕潮濕,不生銹。 光學鏡片、醫療器材、透明壓克力模、PVC 模、碟影片、食品容器等,大量生産,免維 護模具。 Ni-Cr-Mo 合金工具钢,出厂時已热處理至 30 -33HRC, 具備優良的抛光性、咬花性,也可火焰硬化至 52HRC。 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 。 [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,篮球即时比分。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. 《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 68-72. 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 δ 5>17%,收缩率 ψ >45%,冲击韧性值>78J/cm2,硬度 201~269HB。

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