中國鑄造網(wǎng)小編分別從塑料模具鋼特點(diǎn)分析影響塑料磨具鋼選擇的因素。希望可以對(duì)塑料磨具鋼感興趣的朋友提供幫助。
我國過去無專用的塑料模具鋼，一般塑料模具用正火的45和40Cr經(jīng)調(diào)質(zhì)后制造，因而模具硬度低、耐磨性差，表面粗糙度值高，加工出來的塑料產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差，而且模具使用壽命低;精密塑料模具及硬度高塑料模具采用CrWMo、Cr12MoV等合金工具鋼制造，不僅機(jī)械加工性能差，而且難以加工復(fù)雜的型腔，更無法解決熱處理變形問題。由此，國內(nèi)對(duì)專用塑料模具用鋼進(jìn)行了研制，并獲得了一定的進(jìn)展。我國已有了自己的專用模具鋼系列，目前已納入國家標(biāo)準(zhǔn)的有兩種，即3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo，納入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的已有20多種，已在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用十多種新型塑料模具鋼，初步形成了我國塑料模具用鋼體系。
塑料模具鋼的具有以下特點(diǎn)
1. 塑料模具用鋼涵蓋廣泛，從普通鋼材到專用鋼才都有。這在塑料模具初期更加明顯，如今已日趨正規(guī)和高級(jí)。專門用鋼已自成體系，模具用鋼的化學(xué)成分和合金工具鋼的基本相同，但其冶金質(zhì)量更高，加工精良，對(duì)熱處理有利。
2. 塑料模具鋼性能要求嚴(yán)格，熱處理難度大。
3. 為避免模具零件在強(qiáng)韌化過程中的變形或其他熱處理問題，模具鋼以預(yù)硬化形式供應(yīng)市場已較普遍。
4. 以石化產(chǎn)品為原料的塑料制品，某些度不同的腐蝕性，所以耐蝕鋼應(yīng)用也較多。
5. 配合預(yù)硬化鋼、非調(diào)質(zhì)剛的應(yīng)用，易切削性也是塑料模具鋼的特點(diǎn)。
隨著塑料制品在工業(yè)及日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛,塑料模具工業(yè)對(duì)模具鋼的需求也越來越大。在塑料成型加工中,模具的質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保證作用是不言而喻的。塑料模具目前已向精密化、大型化和多腔化的方向發(fā)展,對(duì)塑料模具鋼的性能的要求越來越高,塑模鋼的性能應(yīng)根據(jù)塑料種類、制品用途、生產(chǎn)批量、尺寸精度和表面質(zhì)量的要求而定。
影響塑料磨具鋼選擇的因素
塑料模具的零部件分為兩大類:一類為結(jié)構(gòu)件,包括澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向件、頂模板、頂出機(jī)構(gòu)、支承件等;另一類為成型件:包括型腔、型芯、嵌鑲件等。其中第一類零件可按機(jī)械零件的要求進(jìn)行強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),材料一般選用中低碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼和碳工鋼。而成型件由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要求工件的尺寸精度高,表面粗糙度值低,接縫密合性好,對(duì)模具材料的力學(xué)性能、耐磨性及加工工藝都提出了專業(yè)要求。
模具的主要失效形式：由于模具的工作溫度較高,壓力較大,有的塑料材料易于與模具表面發(fā)生磨損和腐蝕作用,有時(shí)還會(huì)受到脫模帶來的####和碰撞。其主要失效形式有以下三種。
表面磨損由于塑料中增強(qiáng)樹脂填料,對(duì)模具型腔表面產(chǎn)生沖刷、磨損和腐蝕作用,從而影響到模具型腔表面粗糙度值升高,尺寸超差。
模具局部產(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致表面發(fā)生凹陷、皺紋、麻點(diǎn)和棱角堆塌等損壞。
斷裂由模具局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的斷裂現(xiàn)象。
模具的制造和使用要求塑料模具對(duì)材料在強(qiáng)度和韌度上的要求低于冷作模和熱作模,根據(jù)其失效形式和工作要求,其基本性能要求歸納為:
足夠的耐磨性由于表面磨損是模具的主要失效形式之一,因此模具應(yīng)當(dāng)有足夠的硬度,以保證模具的耐磨性,保證模具的壽命。通常需要選擇合適的材料和恰當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒▉頋M足硬度的要求。但當(dāng)硬度達(dá)到一定值時(shí),硬度對(duì)耐磨性的提高作用就不明顯。
減少熱處理變形影響：由于注塑零件形狀往往比較復(fù)雜,塑料模具在淬硬后很難加工,有時(shí)甚至無法加工。為了提高硬度,必須進(jìn)行熱處理。要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p低熱處理變形的影響,對(duì)于必須在熱處理后進(jìn)行加工的模具,應(yīng)選用熱處理變形小的材料。
優(yōu)良的切削加工性能：塑料模具的制造中切削加工成本常占大部分,為了延長切削刀具的使用壽命,保證加工表面質(zhì)量,要求模具材料具有良好的切削加工性,對(duì)于預(yù)硬性材料,要求淬火后也有好的加工性。
良好的拋光性能和刻蝕性：為獲得高品質(zhì)的塑料制品,模具內(nèi)型腔的表面必須進(jìn)行拋光以減小表面粗糙度值,為了保證模具具有良好的電加工性和鏡面拋光性,花紋圖案刻蝕性,模具鋼應(yīng)當(dāng)是材料的純潔度高,組織細(xì)微、均勻、致密,無纖維方向性。
良好的耐腐蝕性能：注塑PVC或加有阻燃劑等添加劑的塑料制品時(shí),會(huì)分解出具有腐蝕性的氣體,對(duì)模具的表面有一定的化學(xué)腐蝕作用,制作這類模具時(shí),應(yīng)選用具有一定抗腐蝕能力的鋼材。
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