第10章 塑料模具材料 模具的寿命取决因素：，今天小编就来说说关于塑胶模具教程?下面更多详细答案一起来看看吧!
塑胶模具教程
第10章 塑料模具材料
模具的寿命取决因素：
①模具的结构设计；
比如，模具的型芯设计。在设计了拔模斜度以后，不仅减小了推出力，而且减小了型芯与塑件的摩擦，提高了型芯的寿命。
还有，整体式的凸、凹模具设计和镶拼式的凸、凹相比，模具的整体寿命肯定处于下风。
②使用及维护；
比如，在冷冲模具中对模具的使用及维护，对模具寿命影响特别明显。冲裁模具中，凹模的刃口由于在工作过程中受材料巨大的压应力和与材料的摩擦力的作用，使刃口容易出现磨损和崩刃，如果此时就更换凹模则会降低整副模具的使用寿命，增加成本。但是，如果将磨损或崩刃的刃口磨削掉（详细解释），则可以延长模具的使用寿命，甚至不用更换凹模。
③合理的选择塑料成型模具的材料。
这项工作是模具设计人员的重要任务之一，也是成型模具设计和制造的关键问题，它对提高模具寿命，降低成本，提高制品的质量有着重要的意义。
铍铜（手机里面的SIM卡上的就是，至少要有10000次的更换循环次数，而不产生过度磨损和断裂。）
第一节 模具钢材
一、基本要求
要选择合适的模具零件的材料，首先要考虑模具零件的工作环境。一般塑料模具成型零件的工作环境可以分为三类：
① 与高温熔体接触的零件，即成型零件和浇注系统零件。（提问：有哪些零件）
② 相对运动的零件，即导向零件、推出和抽芯零件。（提问：有哪些零件）
③ 支撑和紧固的受力零件，如垫块，镶拼式模具中的动模框架等等。
因此，作为制造模具的材料，基本上应具备以下特性：
⑴良好的力学性能。
包括强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性，以免模具在工作中因受力而产生塑性变形、断裂与过快磨损
⑵优异的热性能
包括耐热性（比如型芯、型腔要受塑料熔体的冲刷，如果耐热性能差，就很容易遇热软化从而因为塑料熔体的冲刷而发生变形和磨损）、抗氧化性与小的线膨胀系数（也就是指遇热膨胀不明显，以达到减小塑件的尺寸误差）、抗热疲劳性，以防因热熔体与冷却介质的温度梯度交替作用而导致热疲劳龟裂、再结晶软化、化学物质的腐蚀和过热变形等。
⑶适宜的加工性能
包括切削性能（材料不能太软，切削过程中容易出现粘刀现象，比如20号钢等低碳钢在淬火之前不易切削。太硬也不易切削比如YG20、CD650等硬质量合金，不需要淬火热处理，硬度可达到HRC90多，在我们公司中做级进模具的时候一般都用在凹模镶件等成型零件上，而且加工的工艺手段基本上是线切割、电火花等）、磨削性能、研磨抛光性（比如，玻璃模具的最后一道工序就必须抛光，我在协会的时候，参与筹办的成都模具展览上看到的成都新志的模具，就是经过抛光，把铁的本质抛了出来，完全是镜面效果，表面看不到一点杂志，这样生产出来的酒瓶的外壁才是光洁无瑕的。）、电加工性、蚀刻性（电解加工）、焊接性及回火稳定性和淬透性（获得马氏体的能力），以不因加工应力与热处理应力的叠加而造成（局部表面）硬化层、回火脆裂、淬火裂纹、再加工难度、并确保产品零件制造的复现精度、表面质量、可修复性和使用寿命。
二、常用品种
1．碳素结构钢
分类：正常含锰钢和较高含锰钢。
正常含锰钢：15，20，40，45，50等牌号
较高含锰钢：15Mn，20Mn，40Mn，45Mn，50Mn等牌号。经常我们还会看到65Mn
应用最广泛的钢：45号钢
优点：有良好的切削性能，有一定的耐磨性和强度。
缺点：热处理后变形大，加工前需进行调质处理。加工成型后因为变形大，所以不宜再进行热处理。45号钢热处理后的硬度一般只能达到HRC43～48，而冲裁模的凸、凹模和塑料模具的型芯和型腔的制模材料硬度一般要达到HRC53～58以上才能充分保证模具寿命，所以45号一般只做塑料模具的动、定模座和冷冲模的上下模座。
在塑料模具中45号钢等碳素结构钢还用于制造推板和推杆固定板，型芯和型腔固定板等。
提问：推板和推杆固定板哪块板件需要热处理淬火？
2．碳素工具钢
分类：优质钢和高级优质钢。
补充：碳素钢的含碳量一般不会超过1.4%，因为钢铁随着含碳量的增加，会表现出很明显的硬脆性。比如，都是铁碳合金，按含碳量不同可分为：
生铁――含C为2.0～4.5％
钢 ――含C为0.05～2.0％
熟铁――含C小于0.05％
这些材料都是铁碳合金，区别就是在于含碳量的不同。
模具制造中常用的优质钢有T7、T8、T9、T10、T13等牌号。
常用的高级优质钢有T7A、T8A、T9A、T10A、T13A
我们公司的冷冲模具中，一般使用高级优质碳素钢比如T10A用于制造上、下垫板。淬火后硬度可达到HRC56-60。上下垫板主要作用是承担凸、凹模具对材料进行冲裁时产生的巨大的作用力。所以要有很高的强度、硬度和韧性，综合力学性能好。
塑料模具中，同样也是使用高级优质碳素钢比如T10A用于制造上、下垫板。淬火后硬度可达到HRC50-55。
正因为起淬火后有高的硬度、强度和耐磨性，T10A等碳素工具钢通常还可以用来制造导柱和导套等做相对运动，且在注塑过程中会发生碰撞和摩擦的零件。
缺点：热处理的淬透性低，变形大，所以淬火后经常需要用磨削来矫正变形。（解释怎么矫正）
在我们公司，因为这些缺点，再加上我们公司的零件产量很大，T10A等碳素工具钢根本无法满足我们的要求，所以我们一般采用的是GCr15作为导套和导柱的制造材料。
而且一般一副模具不会更换导套和导柱，一是更换麻烦（解释原因）；二是在导柱、导套失效之前，模具已经没有用了，或者说已经完成了生产任务。
3．合金工具钢
种类繁多，这里只对模具制造中的优质合金工具钢进行介绍。
①Cr12MoV
作为冷作模具钢时，淬火后硬度可达HRC60-64，一般用于制作凸、凹模具镶件和卸料板、凹模板等重要零件。
作为热作模具钢时，淬火后硬度可达HRC58-62，一般用于制作型芯、型腔和动、定模镶件等成型零件。
与其类似的国外优质牌号：
有日本日立公司（HITACHI）SKD11。是一种耐磨性能较佳的通用冷作模具钢.有着良好的淬火性,并且淬火变形量小.
日本大同公司的DC53。
DC53在SKD11基础上改良，热处理后硬度高于SKD11，高温（520-530℃）回火后可达62-63HRC高硬度，在强度方面超过SKD11。韧性度是SKD11的两倍。DC53的韧性在冷作模具钢中较爲突出，因此，用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂，大大提高了使用寿命。线切割加工后的残余应力，经高温回火减少了残余应力。因此，大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制。DC53的切削性优于SDK11。因此，使用DC53可增加模具寿命和减少加工工序。
作为热作模具钢时，一般用于制造浇口套等与高温熔体接触的零件。
瑞典一胜百的XW-42，这是比较好的冷作模具钢。目前比较流行，主要优点是高耐磨，且抗崩刃性强。
4．合金结构钢
见教材
在碳素结构钢里面，45#钢是优质的调质钢，而在合金工具钢里面38CrMoALA是优质的调质钢。
注塑模具零件常用材料见表10-9
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