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第一章注塑模具常用钢牌号和特性一、具材料概述模具钢材的选择对于塑料的成功应用,与树脂的选择对于模塑产品的最终性能要求,具有同等的重要性。正如树脂需按方配制,以满足塑料在应用中的性能要求一样,钢也需合金化,以满足使用中的特定性能要求。某些应用需要高硬度、高耐磨性的模具钢,以增强分模线的耐用性,而其它的应用则需更高韧性的模具钢,以抵抗机械疲劳。一般来说,具有更高硬度和耐磨性能的钢更易脆,而几乎是所有的情况下,韧性更强的钢,其耐钢与钢磨蚀(粘附磨蚀)、与耐玻璃纤维或矿物充填树脂磨蚀的性能会有所减弱。模具制作者可选择用不锈钢,来模塑对其它大部分钢有腐蚀作用的树脂。钢材硬度越高(洛氏55或更高),分模线的完整性会明显增,在分模线处,钢与钢的合模沿口会产生抽芯,一个或全部两个钢面的硬度范围应在洛氏55至洛氏58之间。为了防止玻璃或矿物充填树脂对模具的磨蚀,建议考虑在浇口处嵌入A-2、D-2或M-2钢,并在与浇口相对的型芯处嵌入耐磨钢。P-20钢塑料模具虽没有“通用”的模钢,但P-20钢被认为是工业上的多用途钢。预先硬化至RC30-32状态的这种钢非常坚硬,但却相当容易加工。当模腔尺寸超过12×12×12英寸(303.6×303.6×303.6毫米)时,它是一种应加以考虑的优良钢材,因为该尺寸的热处理块,其成本和有关风险须严格控制。当已预知模具循环周期不超过500,000次时,P-20钢还可用于较小尺寸的模腔,以省去热处理的时间和费用。当制造P-20钢体模具时,需要有滑块、提升器、其它斜导销及活动件,建议这些活动钢件由不同合金和硬度的钢制成,以减少磨损或高粘附磨蚀。制造大型P-20钢体模具的通常做法是,使用经热处理至RC50-52硬度的H-13钢体滑块或提升器,和/或使用硬度在RC55至RC58范围内的局部磨擦钢面。H-13和S-7钢这些钢都具有极高的韧性和抗机械疲劳性,其中H-13钢(RC50-52)韧性较高,而S-7钢由于硬度较高(RC55-57),所以具有更好的耐用性。两种钢都没有特别的耐玻璃或矿物树脂充填剂磨蚀的性能。在充填树脂应用中,通常在浇口处嵌入A-2、D-2或M-2钢。大于8×8×8英寸(202.4×202.4×202.4毫米)、硬度和韧性需高于P-20的模腔,常选用H-13钢。较小模腔和型芯常用S-7钢制成。S-7钢可在空气淬火中热处理成21/2英寸(63.25毫米)或更小的横断面,并通过此加工过程,获得很好的尺寸稳定性。H-13和S-7的大断面必须特别地在油中骤冷。4Cr5MoSiV1SWG8407H13H13ESRSKD61X40CrMoV51具有良好耐热性,抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能,高淬透性,优良综合力学性能,较高的抗回火稳定性。≤2351020-1050用于制造冲击载荷较大,型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。防腐蚀在高湿度环境下模塑时,镀镍或不锈钢有助于防止模具腐蚀。当使用会产生冷凝、接着是氧化现象的冷模具,或者使用的模具材料会释放对大部分钢材有腐蚀性的气体时,最容易产生腐蚀。GE树脂,在正常情况下无需镀镍或不锈钢模具,因为模具温度不应低于140°F(60°C),而且只有一些GELOY树脂注塑牌号有腐蚀性的(PVC)成分。如果有模具长期存放、除了预喷涂还需要其它防腐措施的情况时,一般来说建议使用镀镍。与鉻或其它技术相比,无电镀镍具有卓越的防化学剂性,且相对较便宜,而且与大部分树脂脱模更为方便。最后,镀镍给钢材选择留有余地(可以选择不同种类的刚),使其比不锈钢具有更高的机械性能和导电性能,如韧性、硬度、耐粘附磨蚀性等。二、常用模具制造材料M-2Rc62-64硬度极高,韧性好,极强的耐磨和粘附磨蚀性。用于浇口嵌件,型芯销,合模沿口或分模区因其具有耐磨性,机器加工和研磨难度大、成本高D-2Rc57-59硬度高,耐磨性好,用于会产生玻璃或矿物充填剂高磨损的浇口嵌件和模腔区。较脆,研磨与组装有一定困难Cr12Mo1V1D2SKD11XW-42具有良好的淬透性,高韧性,高耐磨损性,强韧性极佳,并具有良好的抗回火稳定性,热处理变形小。≤2551000-1020重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。A-8Rc56-58很好的抗粘附磨蚀性能,很高的韧性,用于滑块,提升器,斜导销。耐磨性尚可A-6Rc56-58热处理稳定性优异,硬度和压缩强度很高,口碑不错的通用空气硬化钢。韧性一般A-2Rc55-57热处理稳定性好,耐磨性好韧性一般A-2Cr5Mo1VA2SKD12XW-10X210Cr12空冷淬硬性铬钢,韧性极佳,高耐磨损性和抗腐蚀能力。≤255950-1000拉伸模、压花模、下料模、冲压模、及耐磨塑料模等。S-7Rc55-57优异的抗机械疲劳性能,卓越的硬度/韧性耐磨蚀、粘附磨蚀性能一般O-1Rc56-58口碑不错的通用油硬化钢,中上的耐粘附磨蚀性能。用于小嵌件和型芯韧性中等偏下0-19CrWMnO1SKS3DF-3100MnCrW4淬火变形小,具有良好的刃口保持能力,热处理变形小。197-241820-840薄片冲压模、手饰压花模等。L-6Rc55-57很好的韧性,油硬化,具有良好的热处理稳定性硬度中等,耐磨性中等偏下L65CrNiMoL656CrNiMoV7淬火后综合力学性能较好,热强性和淬透性一般197-241830-860用于制造形状简单,工作温度一般,厚度在250~350毫米之间的中型热锤锻模块。P-5Rc55-57延展性高。用作切压制模钢材表面硬化,型芯硬度很低,耐用性和热处理稳定性低P-6Rc55-57容易机加工和焊接热处理稳定性低,耐用性中等偏低P-20Rc28-32视为工业标准钢,韧性非常好,易于机加工。制造较大模腔的好材料,活动的钢制零件应用不同合金和强度的钢制造,以防止磨损或高粘附磨蚀H-13Rc50-52韧性非常高、硬度低4Cr5MoSiV1SWG8407H13H13ESRSKD61X40CrMoV51具有良好耐热性,抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能,高淬透性,优良综合力学性能,较高的抗回火稳定性。≤2351020-1050用于制造冲击载荷较大,型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。SS420Rc48-50优异的耐化学剂性、硬度低,抗机械疲劳性能极少,导热性低Amco*金属945Rc31导热性能高,用于需较高冷却稳定程度的模腔或型芯区域、耐用性和耐磨损性。Amco*金属940Rc20与Amco945相比具有很高的导热性硬度、耐用性很差QC-7Rc166061-T651Rc8用于低容量的模具。比钢软,机加工快捷、成本低不具备钢的耐用性三、常用钢特性表4Cr5MoSiV1SWG8407H13H13ESRSKD61X40CrMoV51具有良好耐热性,抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能,高淬透性,优良综合力学性能,较高的抗回火稳定性。≤2351020-1050用于制造冲击载荷较大,型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。4Cr5MoSiVH11SKD684028407X38CrMoV51塑性及韧性较H13好,但高温强度、硬度及抗回火稳定性较H13差一些。≤2351000-1050用于制造冲击载荷较大,型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。45-551045-1055S45-55C淬透性较差,但材料切削加工性能较好,价格低廉。可正火状态交货800-870用于制造生产批量小,模具截面不大,尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。我公司可同时可供(20-150)*(100-550)轧制扁钢。40Cr淬透性较差,但材料切削加工性能较好,价格低廉。840-860用于制造生产批量小,模具截面不大,形状复杂,尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。我公司可同时可供(20-150)*(100-550)轧制扁钢。3Cr2MoP2061840CrMo7淬透性较好,可预硬交货。具有良好的电火花加工性能和抛光性能。预硬后材料截面硬度分布均匀。预硬HRC28-32840-880用于制造生产批量较大,模具尺寸较大,形状复杂,尺寸精度及表面粗糙度要求较高的塑料成型模具。我公司可同时可供(20-150)*(100-550)轧制扁钢。3Cr2NiMnMoP20+NiPDS5S7182738由于加了约1%的Ni,淬透性极佳,可预硬交货。具有良好的电火花加工性能和抛光性能。预硬后材料大截面硬度分布均匀。预硬HRC30-34840-880用于制造生产批量较大,模具尺寸较大,尺寸精度、表面抛光性能要求较高的高质量塑料成型模具。我公司可同时可供(20-150)*(100-550)轧制扁钢。3-4Cr13420S-1362083属中碳高铬型耐蚀模具材料,淬火后有较高硬度、耐蚀性和抛光性。≤230950-1050用于制造生产PVC等腐蚀性较强的塑料模具,透明塑胶模抛光性能要求较高的塑料模。9Cr18MoT440CSUS440C4125属高碳高铬型耐蚀金属,具有较高耐磨性,良好耐蚀性。≤2851050-1100用于制造耐腐蚀性和耐磨性要求较高的塑料模。如:PVC塑料模,透明塑料模等。四、试验模具软模具、低成本模具很有价值,它们能提供预生产制件,满足市场研究、制造装配需求、与尺寸有关的重要性能;或给设计者提供一个评估某些不常见功能的机会。所有的铸塑和电镀加工,均需一个可原原本本复制的模具,试验模具的质量和耐用性,取决于加工过程。某些模具生产量不足100件,而其它模具则有可能高达数干件,究竟采用何种方法,决定因素应是项目成本和时间。从试验模具中还可以得到一些重要的模塑资料,稍后可用于正式的生产模具。然而,由于试验模具的热性能和其它特性经常与那些生产模具不同,所以不应期望加工参数和制件性能,与生产中的实际情况完全一致。生产试验模具的一些常见方式如下:常规的机器加工•钢材(未经硬化处理)•铝•黄铜铸塑加工•Kirksite*–一种金属铸塑材料•铝•塑料,环氧树脂液镀加工结构复杂的壳模可在母模上镀镍,然后托模并嵌入模架中。火焰涂喷火焰涂喷金属可以迅速生产出1/8英寸(3.16毫米)厚的壳模,在进一步托模后,将此壳模置于规则的模架中。多种丝状金属可用于此加工。
本文标题:注塑模具常用钢牌号和特性
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