第三章塑料模具钢.pptx

项目任务:为该塑料模选择模具钢材料产品图---机器人3.1 塑料模具钢的性能要求及分类 塑料模具的品种规格多、形状复杂、表面粗糙度值低、制造难度大，因而对模具材料的机械加工性能、镜面抛光研磨性能、图案蚀刻性能、热处理变形和尺寸稳定性都有很高的要求。此外还要求材料具备一事实上的强韧性、耐磨性、耐蚀性和较好的焊补性能。 探讨塑料模具的选材问题，需要综合分析塑料模具的工作条件、性能，以提高模具寿命、保证加工质量、降低生产成本。3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.1 塑料模具的工作条件工作条件分类工作压力/ MPa工作温度/℃磨擦状况型腔物料状态腐蚀状况特点热固性塑料模具2000-8000150-250磨擦磨损较大固体粉末预制坯料有时有腐蚀受热、受力大，磨损较大热塑性塑料模具2000-6000150-250磨擦磨损较小，当加入某些固态填充料时，磨擦增大黏流状态有时有腐蚀受热、受力、磨损较小3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.2 塑料模具常见的失效形式1. 磨损及腐蚀1) 磨损型腔表面拉毛现象---卸下抛光---超差---报废当塑料中加固体填充剂（玻璃纤维、云母粉、石英粉等）时，要特别注意模具型腔的磨损问题。3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.2 塑料模具常见的失效形式1. 磨损及腐蚀2) 腐蚀塑料中含氯、氟等元素，加热至熔融状态后会分解出HCl或HF等腐蚀气体，加大型腔表面的粗糙度，加剧磨损，导致失效。强酸性的塑胶有：PVC，POM，PBT；弱酸性的塑胶有：PC，PP，PMMA，PA。3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.2 塑料模具常见的失效形式2. 塑性变形长期持续受热、受压---局部塑性变形（起皱、凹陷、麻点、棱角塌歪，分型面变形产生飞边等现象）---报废失效原因：1）模具表面硬度、抗压强度不足； 2）工作温度超过回火温度，致使内部组织 转变。3. 断裂应力集中/回火不充分---断裂失效3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.3 对塑料模具的性能要求1.对塑料模具的使用性能要求1）足够的强度和硬度：通常在35-55HRC2）良好的耐磨性和耐腐蚀性：提高模具使用寿命3）足够的韧性：预防开裂4）较好的耐热性能和尺寸稳定性：150-250℃5）良好的导热性3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.3 对塑料模具的性能要求2.对塑料模具的工艺性能要求1）锻造性能：材料要导热性好、塑性好2）机械加工性能：加入S、Pb、Ca、Se等元素有得于切削3）焊接性能：便于修复模具4）热处理工艺性能：足够的淬透性和淬硬性，变形小5）镜面抛光性：粗造度低于0.5μm时可呈镜面光泽。多为电渣重熔、真空熔炼或真空除气的超洁净钢。3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.4 塑料模具的分类1.按生产方式分类：注射成型模挤出成型模压注成型模压缩成型模热压成型模气辅成型模吹塑成型模抽真空成型模3.1 塑料模具钢的性能要求及分类3.1.4 塑料模具的分类2.按钢材特性分类：类别主要钢种1碳素型SM45,SM50,SM552渗碳型20Cr,LJ3调质型40Cr,38CrMoAlA4淬硬型Cr12MoV,GD5预硬型3Cr2Mo,SM1,SM2,5NiSCa,8CrMn6耐蚀型4Cr13,PCR7时效硬化型PMS,06Ni,25CrNi3MoAl拓展知识----钢的牌号中国标准：GB塑料模具钢：在行业标准中均前部冠有“SM”符号易切削钢：Y冷镦和冷挤压用钢：ML耐候钢：是指抗大气腐蚀的低合金高强度结构钢。 高耐候用结构钢尾部加“GNH” 焊接结构用耐候钢在尾部加“NH”焊接用钢：头部加“H”轴承钢：头部加“G”拓展知识----钢的牌号美国标准：AISI \ SAE \ ASTMAISI：美国钢铁学会SAE：美国汽车工程师学会ASTM：美国材料与实验协会ANSI：美国国家标准学会ASME：美国机械工程师协会AWS：美国焊接学会P1-P19 低碳钢P20-P39 低碳高合金钢H10-H43 高铬热作模具钢Ox 油淬冷作工具钢Dx 高碳高铬冷作模具钢2XX,3XX,4XX,6XX 不锈钢S1-S7 耐冲击工具钢A2-A10 空冷硬化冷作模具钢L2-L6 特殊用途工具钢拓展知识----钢的牌号SxxC 优质碳素结构钢SUSxx 不锈钢SKx 碳素工具钢SKSx/SKDx 冷作模具钢SKDx/SKTx 热作模具钢SUJx 高碳高铬轴承钢SUMx 易切削钢SKHx 高速工具钢SUHx 耐候钢SF 锻件SC 铸钢FC 铸铁日本标准：JISJIS：日本工业标准代号日本大