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塑料模具鋼的選擇
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塑料模具鋼的選擇

塑料模具用鋼大致可以分為以下幾種類型:

   (1)通用塑料模具用鋼:用于生產通用型塑料(如聚乙烯、聚丙烯)工件的模具。當生產批量較小,尺寸精度和表面粗糙度無特殊要求而且模具截面不大時,可以采用碳結鋼55鋼或低碳鋼10、20鋼制造,前者采用調質或正火處理,后者采用滲碳淬火處理。后者由于變形抗力低、塑性好主要用于生產采用冷擠壓法壓制模具型腔工藝的模具。

   當生產批量較大、模具尺寸較大或形狀復雜、精度要求高的工件,則采用淬透性較高的合金模具鋼,如3Cr2Mo(P20)、4Cr5MoSiV1、5NiCaS、8Cr2MnSiWMoVS,合金滲碳鋼(如20Cr、20Cr2Ni4、12CrNi3、20CrMnMo等)等制造。前者采用淬火、高溫回火處理;后者采用滲碳淬火處理。當模具采用冷擠壓法壓制型腔時,則采用合金滲碳鋼。

   (2)為了生存強化工程塑料制品用或熱固性塑料擠壓成形的模具,如加入纖維強化的熱塑性工程塑料制品,則采用耐磨損性好的模具鋼制造。當生產批量較大時選用4Cr5MoSiV1,Cr12MoV,Cr12Mo1V1等鋼種,經淬火回火后使用。為了提高耐磨性,可進行表面處理。

   (3)對生產聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃劑的阻燃塑料的模具,由于在壓制過程中模具接觸腐蝕介質,應選用耐蝕性好的塑料模具鋼,其中有代表性的如4Cr13,9Cr18,Cr17Mo,Cr14Mo等,經淬火回火后使用。

   (4)當壓制對精度和表面粗糙度要求很高的塑料制品,如光學儀器零件,家用電器零件等,要求成形模具的型腔表面粗糙度也很高,就需要采用純凈度和致密度很高的模具鋼,往往采用經過電渣重熔或真空自耗電極重熔的合金模具鋼(如3Cr2Mo,4Cr5MoSiV1,8Cr2MnSiWMoVS,Cr12Mo1V1,25CrNi3MoAl,5NiCaS等)或馬氏體時效鋼(18Ni(250)18Ni(300))及低Ni馬氏體鋼(06Ni6MoTiAlV等)。

   (5)用于壓制磁性塑料的模具,一般選用無磁模具鋼制造,如18-8鋼不銹鋼型腔經氮化處理后使用,或采用Mn13型耐磨奧氏體鋼或無磁模具鋼,如70Mn15Cr4Al3V2Wmo等。

   (6)不少塑料模具鋼往往在預硬狀態(HRC30~45)下進行加工成形,由于硬度較高,可切削性較差,為了便于切削加工,延長刀具壽命,減少加工費用,發展了一些專用的已切削塑料模具鋼,如我國研制的8Cr2MnSiWMoVS,5NiCaS和4Cr5MoSiV1S等。


塑料成形模具用鋼的選擇

塑料類別

塑料名稱

生產批量/件

<105

105~5×105

5×105~1×106

>1×106

通用型(酚醛,密胺,聚酯等)

45、50、55鋼,滲碳鋼

滲碳淬火

4Cr5MoSiV1+S

滲碳合金鋼

滲碳淬火

Cr12,Cr12MoV

Cr12Mo1V1

7Cr7Mo2V2Si

Cr12

Cr12Mo1V1

強化型(上述塑料加入纖維或金屬粉強化)

合金鋼

滲碳淬火

合金鋼

滲碳淬火

4Cr5MoSiV1+S

Cr12,Cr12MoV

Cr12Mo1V1

Cr12

Cr12Mo1V1

工程塑料(尼龍、聚碳酸酯等)

45,55

3Cr2Mo

合金鋼

滲碳淬火

3Cr2Mo

時效硬化型合金鋼

滲碳淬火

4Cr5MoSiV1+S

5CrNiMnMoVCaS

合金鋼

滲碳淬火

Cr12

Cr12Mo1V1

通用塑料(聚乙烯,聚丙烯,ABS等)

45,55

合金鋼

滲碳淬火

3Cr2Mo

合金鋼滲碳淬火

4Cr5MoSiV1+S

5CrNiMnMoVCaS

時效硬化鋼

4Cr5MoSiV1+S

5CrNiMnMoVCaS

時效硬化鋼

強化工程塑料(工程塑料中加入纖維、金屬粉等強化劑)

3Cr2Mo

合金鋼滲碳淬火

4Cr5MoSiV1+S

合金鋼滲碳淬火

4Cr5MoSiV1+S

Cr12MoV

Cr12,Cr12MoV

Cr12Mo1V1

阻燃塑料(添加阻燃劑)

3Cr2Mo+鍍層

Cr14Mo

Cr18Mo

Cr18Mo

Cr18Mo+鍍層

聚氯乙烯

3Cr2Mo+鍍層

Cr14Mo

Cr18Mo

Cr18Mo

Cr18Mo+鍍層

氟化塑料

3Cr2Mo+鍍層

Cr14Mo

Cr18Mo

Cr18Mo

Cr18Mo+鍍層


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