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      塑料模具材料的選擇條件
      發布時間:2018-03-31   作者:濰坊豐東   已閱讀:282次

      (1)機械加工性能優良  

      塑料模具型腔的幾何形狀非常復雜,而且要求加工深孔、深溝槽、窄縫等難加工部位。鋼材必須具有易切削的性能,在選擇鋼材時,如果其他條件都能滿足,則這一條件是最后選定時的依據。

      (2)拋光性能優良  

      無論何種塑料模具,其型腔的允許表面粗糙度極小,幾乎都要求能做到鏡面光澤。而要達到鏡面光澤,鋼材必須具有≥38HRC的硬度,而硬度達到55HRC為最佳,要達到鏡面光澤,首先鋼材中的夾雜物要盡量少,而且不能有氣泡存在,并且顯微組織均勻。在大量生產中用的模具,表面粗糙度也是重要條件。

      (3)良好的表面腐蝕加工性  

      很多模具要求成型的塑件表面為各種其他物質的花紋,如皮革、綢紋、布紋、精細圖案等,這就要求鋼材的質地細而均勻,否則腐蝕后的效果不佳。

      (4)耐磨性和韌性好  

      塑料模具是長期承受熱交變負荷的,而且又是長期經受摩擦的。如僅考慮其耐摩擦的一面,而不考慮其受熱交變負荷的一面,使用冷沖模具的高碳高合鋼制造時,必然會出現韌性不足而引起開裂。

      (5)淬透性好、變形小  

      塑料模具的型腔部分大都必須進行熱處理,這就要求鋼材具有較好的淬透性和很小變形。一般熱塑性塑料成型用模具,采用調質、預硬化等處理即可,而熱固性塑料成型用模具則必須淬硬。

      (6)電火花加工性好 

      塑料模的凹型腔時常采用放電加工,放電加工后表面的硬化層要淺,以便于拋光。拋光塑料模型腔的時間越長,就會增大成本。在以手工拋光為主的情況,硬化層厚則拋光工時增大。

      (7)耐腐蝕性佳  

      聚氯乙烯等塑料在成型時能產生鹽酸氣體,對型腔有腐蝕性。對于有腐蝕性物質產生的塑料模,必須考慮鋼材耐腐蝕性。

      (8)焊接性好  

      在型腔加工,以及舊模具的修復過程中,有時難免要補焊。因此,模具鋼必須有很好的焊接性能。

      (9)塑件生產批量  

      模具是高效率的生產裝備。每一付模具的使用壽命,直接關系到制件的成本。而每一種產品的預計產量,又因市場需求而定。在考慮設計模具時,除了每模的型腔數之外,就要考慮其使用壽命。最理想的情況是當模具壽命結束時,該產品正好退出市場。但這實際很難推斷,因為市場需求是變化的。當生產批量小時,則對鋼材的要求較低:當生產批量大時,必須選擇優質鋼材,以延長使用壽命而避免重復制做模具。

      (10)塑件尺寸精度  

      塑件的尺寸精度,有50%取決于模具。而模具的制造精度及耐磨性能又決定制件的合格率。對于要求高精度(SJ 1372-78的3,4級精度)以及超高精度(SJ 1372-78的1,2級精度)的塑件,既使產量極低,也應選用優質模具鋼。

      (11)制件的復雜程度  

      制件越復雜,型腔加工越困難,因而必須選用可加工性好的鋼材。制件復雜程度高,表現在制件圖樣上的尺寸數目多,加工部位多。因而必須考慮加工的應力變形。

      (12)制件體積大小  

      制件外形越大,型腔的切削量越大。用大吃刀量切削時,切削應力也大。因此對于大制件的模具最好選用易切鋼。當制件較小時,型腔體積也小,所用的刀具(主要是銑刀)強度低,切削量很小。選擇鋼材時應選用質地均勻、合金碳化物分布細而均勻的鋼材。小模具一般先作預硬化處理然后再進行加工,要考慮加工的可能性。

      (13)制件外觀要求  

      塑件如為外觀裝飾件,則表面的質量好壞對產品影響較大。凡對塑件外觀有嚴格要求的塑件,最好選用真空熔煉或電渣熔煉鋼,以達到最好的型腔拋光效果。

      45鋼、50鋼具有一定的強度與耐磨性,經調質處理后多用于模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經過熱處理后具有較高的強度和耐磨性,多用于成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大,僅適用于制造尺寸小、形狀簡單的成型零件。

      隨著塑料工業的發展,塑料制件的復雜性、精度等要求越來越高,對模具材料也提出更高要求。對于制造復雜、精密和耐腐蝕性的塑料模,可采用預硬鋼如PMS、耐蝕鋼如PCR和低碳馬氏體時效鋼如18 Ni-250,這些材料均具有較好的可加工性、熱處理和拋光性及較高強度。

      此外,在選擇模具材料時還須考慮防止擦傷與咬合,如兩表面存在相對運動的情況,則盡量避免選擇組織結構相同的材料,特殊狀況下可將模板一面施鍍或氮化,使兩面具有不同的表面結構。



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