注塑模具钢-文库.

目录•钢材的硬度表示•钢材的热处理方法•模具钢的分类•模具钢选用标准•注塑模具钢的选用要求•常用模具钢材规格特性•注塑模具钢的选择•对应于不同的模具使用寿命圣度常用的模具材质•模具价格计算•模具钢市场价格行情钢材的硬度表示•金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强。•硬度常规表示方法有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。(1)HB：布氏硬度是用载荷为P的力把直径D的钢球压入金属表面，并保持一定的时间，测量金属表面上的压痕直径d，据此计算出的压痕面积AB，求出每单位面积所受力，用作金属的硬度值对钢来说，一般选用的钢球D为10mm，载荷P为3000kgf,压入时间为10秒。试验所得直径d应在0.25D-0.6D的范围内。布氏硬度的使用上限是HB450，适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。(2)HRC：洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体，使用于淬火钢等硬的材料。HRA以60kgf的负荷试验，硬度有效范围是70，适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC以150kgf的负荷试验，硬度有效范围是20-67(相当于HB230-700)，适用于淬火钢及调质钢。软质压头由直径1.588mm(1/16“)的钢球制成，使用于退火钢、有色金属等，以HRB表示，硬度有效范围是25-100（相当于HB60-230)。这三种洛氏硬度在表盘上刻度的颜色有所规定，HRA和HRC为黑色刻度，HRB为红色刻度。优缺点：操作简便、迅速，可以直接读出硬度值，不损伤工件表面，可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点，如因压痕小，对材料有偏析及组织不均匀的情况，测量结果分离度大，再现性较差。在一定条件下，HB与HRC可以互换。其换算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。钢材的热处理方法热处理方法操作方法目的备注退火将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。正火将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。淬火将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。回火将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸。调质淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。1.改善切削加工性能，提高加工表面光洁程度；2.减小淬火时的变形和开裂；3.获得良好的综合力学性能。Ac1：加热时，珠光体向奥氏体转变的温度Ac3：亚共析钢加热时，铁素体向奥氏体转变的终了温度Accm：过共析钢加热时，二次渗碳体向奥氏体溶入的终了温度。另外其它热处理方式还有：时效，冷处理，火焰加热表面淬火，感应加热表面淬火，渗碳，氮化，氮碳共渗。模具钢的分类模具钢冷作模具钢热作模具钢冲压模具（落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀）冷镦模和冷挤压模压弯模及拉丝模锤锻模热挤压模压铸模注塑模具钢注塑模模具钢选择意义：模具钢材质的优良直接影响到产品的品质，合理的选择钢材材质可以保证产品的最优化，可以达到经济效益的最大化。冷作钢：主要用于制造在冷状态（室温）条件下进行压制成形的模具，如冷冲压模具、冷拉伸模具、冷镦模具、冷挤压模具、压印模具、辊压模具等。具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数在0.80%以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5%。热作钢：主要用于制造对高温状态的金属进行热成形的模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热剪切模具等。具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性。这类钢一般属于中碳合金钢，碳质量分数在0.30%~0.60%，属于亚共析钢。注塑钢：主要用于制造以石油化工原材料为成型品的模具。具有良好的工艺性，如加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、导热性好和形状稳定等。模具钢选用标准1塑件的生产批量：模具是高效率的生产工具。每一付模具的使用寿命，直接关系到制件的成本。设计模具时，除了按产量考虑每模的型腔数之外，就要考虑其使用寿命。批量小，则对钢材的要求可以低些；而批量大时，必须选择优质钢材，以保证使用寿命而尽量避免重复制作模具。2塑件的尺寸精度：塑件的尺寸精度，很大程度上取决于模具的制造精度，它又决定制件的合格率。对于要求高精度（SJ/T10628－95的3、4级精度）以及超高精度（SJ/T50628－95的1、2级精度）的塑件，应选用优质模具钢。3制件的复杂程度：制件越复杂，型腔的加工就越困难，因而必须选用切削性能好的钢材。制件复杂程度高，则尺寸量大，加工部位多。因而加工的应力变形必须考虑。4制件的体积大小：制件越大，型腔的切削量也越大。用刀具切削时，切削应力也大。因此对于大制件的模具最好选用易切削钢。制件小时，型腔体积小，所用的刀具（主要是铣刀）强度低，切削量很小。选择钢材时应选用质地均匀，合金碳化物分布细而匀称的钢材。小模具多先作预硬化处理然后加工，要考虑加工的可能性。5制件的外观要求：塑件如为外观装饰件，则表面的质量好坏能很大程度上影响产品的销售。凡对塑件外观有高要求的塑件，最好选用真空熔炼或电渣熔炼钢，以达到最好的型腔抛光效果。注塑模具钢的选用要求1机械加工性能优良：塑料模具型腔的几何形状非常复杂，往往有深孔、深沟槽、窄缝等加工部位。钢材必须具有易切削的性能。一般塑胶模具钢以预硬态（即预调质=淬火+高温回火）供货，热作及冷作钢以退火态供货。2抛光性能优良：无论何种塑料模具，其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要求能做到镜面光泽。而要达到镜面光泽，主要的一点是钢材必须具有不低于38HRC的硬度，最好为40～46HRC，而达到55HRC为最佳。要达到镜面光泽，首先钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有气泡存在，并且纤维组织均匀。在大量生产中的模具，为了减少磨损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件。3有良好的表面腐蚀加工性：有很多模具要求成形的塑件表面为各种其他物质的花纹。如皮革纹、绸纹、布纹、精细图案等。这就要求钢材的质地细而均匀，否则表面腐蚀的效果不佳。4既要耐磨损，而且又有韧性：塑料模具是长期承受热交变负荷的，而且又是长期经受摩擦的。如果仅考虑耐摩擦的一面而不考虑其受热交变负荷的一面，若使用冷冲模具用的高碳高合金钢制造时，必然出现韧性不足而引起开裂。5焊接性好：在型腔加工中，有时难免要补焊。因此模具钢必须有很好地焊接性能。6淬火性能好，变形小：塑料模具特别是热固性塑料模具的型腔部分大都必须进行热处理。这就要求钢材具有较好的淬透性和很小的变形。一般热塑性塑料成形用模具，采用调质、预硬化等处理即可。而热固性塑料成形用模具则必须淬硬。7电火花加工性好：塑料模的凹型腔时常采用放电加工，放电加工后表面的硬化层要浅，以便于抛光。抛光在塑料模的型腔加工中是最耗时间的。时间长则增加成本。目前对自动抛光的技术尚未达到实用阶段，仍然以手工抛光为主。硬化层厚则抛光工时增大。8有耐腐蚀性：有些塑料，例如聚氯乙烯在成形时能产生盐酸气体，对型腔有腐蚀性。所以对于用于有腐蚀气体的塑料模，必须考虑钢材的耐腐蚀性。常用模具钢材规格特性注塑模具钢的选择工作条件和要求推荐钢号塑料产品批量较小，精度要求不高、尺寸不大的模具44，45钢或用10，20钢进行渗碳塑料产品批量较大，受磨损较严重的模具12CrNi3A,20Cr，20CrNiMo进行渗碳处理大型、复杂、塑料产品批量较大的注射模或挤压成型模STF-4M,HP-4MA(韩国重工业),SKT3,SKD6,SKD61(日本大同),H10（美国ASTM）热固性塑料模及要求较高的塑料模具DF-2（瑞典ASSAB）,STS31,STD11(韩国重工业),D3（美国ASTM）耐腐蚀和高精度镜面塑料模具S-136（瑞典ASSAB）,GSW-2738(德国国威),NAK55,NAK80（日本大同）对应于不同的模具使用寿命圣度常用的模具材质模具材质：30万以下：S45C50万以下：S50C50万以上：S55C模仁材质：30万以下：HP4M30万以上:HAM10,NAK80,CENA1,HPMMAGIC50万以上：SKD61在选择模具钢时，除了必须考虑使用性能和工艺性能之外，还必须考虑模具钢的通用性和钢材的价格。模具钢一般用量不大，为了便于备料，应尽可能地考虑钢的通用性，尽量利用大量生产的通用型模具钢，以便于采购、备料和材料管理。另外还必须从经济上进行综合分析，考虑模具的制造费用、工件的生产批量和分摊到每一个工件上的模具费用。从技术、经济方面全面分析，以最终选定合理的模具材料。模具价格计算经验计算法模具价格=材料费+设计费+加工费与利润+增值税+试模费+包装运输费各项比例通常为:材料费:材料及标准件占模具总费用的15%-30%;加工费与利润:30%-50%;设计费:模具总费用的10%-15%;试模:大中型模具可控制在3%以内,小型精密模具控制在5%以内;包装运输费:可按实际计算或按3%计;增值税:17%材料系数法注塑模具=6*材料费11月30日上海模具钢市场价格行情城市品名规格材质钢厂/产地价格涨跌备注上海进口模具钢20*355mmSKD11日本大同5720028.6/斤-上海进口模具钢Ф21XW-42一胜百70200--上海进口模具钢22*410mmSKD61日本大同60200--上海进口模具钢Ф30ED11荣钢45000--上海进口模具钢Ф38XW-42一胜百70200--上海进口模具钢Ф45XW-42一胜百70200--上海进口模具钢Ф45H13浦项40000--上海进口模具钢Ф45H13浦项40000--上海进口模具钢Ф45DC11浦项31000--上海进口模具钢Ф55XW-42一胜百70200--上海进口模具钢Ф55H13浦项40000--上海进口模具钢Ф55H13浦项40000--上海进口模具钢Ф55DC11浦项31000--上海进口模具钢Ф75XW-42一胜百70200--上海进口模具钢Ф75H13浦项40000--上海进口模具钢Ф75H13浦项40000--上海进口模具钢Ф75DC11浦项31000--谢谢大家！