1、第四章橡塑模具材料第一节橡塑模具材料的性能一、塑料成型模具的分类及工作条件1.塑料成型模具的分类(1)热固性塑料成型模具主要用于成型热固性塑料制品，包括热固性塑料压制模具、热固性塑料传递模具和热固性塑料注射成型模具三种类型。(2)热塑性塑料成型模具主要用于热塑性塑料制品的成型，包括热塑性塑料注射成型模具、热塑性塑料挤出成型模具、热塑性塑料吹塑成型模具等。2.塑料成型模具的工作条件第四章橡塑模具材料(1)热固性塑料成型模具热固性塑料成型模具的工作温度一般为160250，在流动性差的塑料快速成型时，模具的局部温度会较高。(2)热塑性塑料成型模具热塑性塑料成型模具的工作温度一般在200以下，模膛工作
2、时承受的压力一般为100200MPa，在塑料熔体充模时，模具工作零件，尤其浇注系统明显地受到熔体流动的摩擦、冲刷。二、对橡塑模具材料的性能要求1.对使用性能的要求1)合适的强度与韧性，使模具能承受开模力、熔体压力、锁模力的作用而不发生变形和开裂。第四章橡塑模具材料2)足够的硬度与耐磨性，使模具模膛表面有足够的抗磨损能力，橡塑成型模具的硬度通常在3855HRC范围内，形状简单、抛光性能要求高的模具，硬度可取高些，反之，硬度可取低些。3)良好的耐蚀性，以抵御HCl、SO2、HF等腐蚀性气体的腐蚀。4)良好的耐热性和尺寸稳定性，模具材料应有稳定的组织和低的热膨胀系数。5)材料应高度纯洁，组织均匀致密
3、，无网状及带状碳化物，无孔洞疏松及白点等缺陷。2.对加工工艺性能的要求1)良好的可加工性，塑料模具模膛大多比较复杂，模膛表面质量要求高，因此模具材料应具有优良的可加工性。第四章橡塑模具材料2)良好的镜面加工性能和表面装饰纹加工性能，在硬化状态下应具有良好的镜面抛光性能(表面粗糙度Ra0.100m)及花纹图案蚀刻性能。3)应具有良好的热加工性能，淬透性高，热处理变形小，尺寸稳定性好。4)焊接修补方便，在模具制造完毕后不得不变更制品设计方案、塑料模具在使用中磨损需要修复时，常采用焊补的方法，因此要求模具材料应具有较好的焊接性能。5)良好的电加工性能，电加工时不会产生电加工硬化层。第二节常用橡塑模具
4、材料的类型一、模具钢1)国家标准GB/T 12992000合金工具钢。第四章橡塑模具材料2)冶金行业标准YB/T 0941997塑料模具用扁钢。3)冶金行业标准YB/T 1071997塑料模具用热轧厚钢板。4)冶金行业标准YB/T 1291997塑料模具用模块。二、非铁合金三、钢结硬质合金四、镍基合金第三节渗碳型橡塑模具钢一、12CrNi3钢二、20Cr2Ni4钢三、LJ钢(0Cr4NiMoV)第四节预硬型橡塑模具钢一、3Cr2Mo(P20)系列钢第四章橡塑模具材料1.3Cr2Mo钢2.3Cr2NiMo(P4410)钢二、Y55CrNiMnMoV(SM1)钢三、5CrNiMnMoVSCa(5N
5、iSCa)钢四、8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)钢五、空冷12钢和Y82钢第五节整体淬硬型橡塑模具钢第六节耐腐蚀型橡塑模具钢一、高碳高铬型耐蚀钢二、中碳高铬型耐蚀钢4Cr13三、低碳铬镍型耐蚀钢1Cr17Ni2四、0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)钢第四章橡塑模具材料第七节时效硬化型橡塑模具钢一、马氏体时效钢第四章橡塑模具材料表41马氏体时效钢的热处理工艺钢号热处理抗拉强度/MPa屈服强度/MPa50mm标距内伸长率（）断面收缩率(%)断裂韧度/MPa18Ni(200)820固溶1h,480时效3h15001400106015520018Ni(250)820固溶1h,480时效3h180
6、0170085512018Ni(300)820固溶1h,480时效3h205020007408018Ni(350)820固溶1h,480时效2h245024006253550第四章橡塑模具材料表41马氏体时效钢的热处理工艺06Ni6CrMoVTiAl850固溶1h,520时效6h第四章橡塑模具材料二、析出硬化型时效钢1.25CrNi3MoAl钢2.10Ni3MnCuAlMoS(PMS)钢3.Y20CrNi3AlMnMo(SM2)钢第八节其他橡塑模具材料一、非铁合金(1)铜合金用作塑料模具材料的铜合金主要是铍青铜，如ZCuBe2、ZCuBe2.4等。(2)铝合金铝合金的密度小，熔点低，可加工性和
7、导热性能都优于钢，其中铸造铝硅合金还具有优良的铸造性能。第四章橡塑模具材料(3)锌合金用于制造塑料模具的锌合金大多为Zn-4Al-3Cu共晶型合金，用铸造方法可以加工出光洁而复杂的模具型腔，并可降低制模费用、缩短制模周期。二、钢结硬质合金第四章橡塑模具材料表42模具用钢结硬质合金的热处理工艺牌号退火温度退火硬度（HRC）淬火温度保温时间（min/mm）冷却介质淬火硬度（HRC）GT3579010394696098005油6972R583010444896098006油或空气7073T18301044489609800304560盐浴油冷7274D18301040489609800607560盐
8、浴油冷7274TLMW508101035409609800507油68GW5080010384396098023油6872GJW508101035389609800510油6872第四章橡塑模具材料三、环氧树脂1)环氧树脂：环氧树脂6207、环氧树脂634、环氧树脂6101。2)填料：金属铝粉、铁粉、钢丝绒。3)硬化剂：顺丁烯二酸酐、苯均四甲酸酐。4)促进剂：丙三醇(甘油)。5)封闭剂：聚乙烯醇。6)脱模剂：二硫化钼硅油。7)制模过程中的过渡模材料：特级石膏粉。四、低熔点合金第九节橡塑模具材料的选用一、塑料模具成型零件材料的选用1.成型通用型塑料的模具材料第四章橡塑模具材料1)当生产批量较小，
9、尺寸精度和表面粗糙度无特殊要求，而且模具截面不大时，可以采用碳素钢45钢或低碳钢10、20钢制造。2)当生产批量较大、模具尺寸较大或形状复杂、精度要求高的工件时，则采用淬透性较高的合金模具钢。3)当成型对精度和表面粗糙度要求很高的塑料制品时，往往采用经过电渣重熔或真空自耗电极重熔的合金模具钢。2.成型增强塑料的模具材料3.成型腐蚀性塑料的模具材料4.成型磁性塑料的模具材料5.成型透明塑料制品的模具第四章橡塑模具材料表43塑料模具材料的选用用途工作条件及对模具材料的要求推荐用材料通用塑料批量小，精度无特殊要求，模具截面不大45、40Cr、10、20批量较大、模具尺寸较大或形状复杂12CrNi3、
10、12CrNi4、20Cr、20CrMnMo、20Cr2Ni4、LJ等，3Cr2Mo、SM1、4Cr3Mo3SiV、5CrNiMo、5CrMnMo、FT、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV1精度和表面粗糙度要求高3Cr2Mo、4Cr5MoSiV1、8Cr2MnSiWMoVS、Cr12Mo1V1、5NiSCa、25CrNi3MoAl,或18Ni(250)、18Ni(300)、06Ni6MoTiAlV、PMS、Y82第四章橡塑模具材料表43塑料模具材料的选用增强塑料高硬度、高耐磨性7CrMn2WMo、7CrMnNiMo、Cr2Mn2SiWMoV、Cr6WV、Cr12、Cr1
11、2MoV、Cr12Mo1V1、9Mn2V、CrWMn、MnCrWV、GCr15腐蚀性塑料耐蚀性好4Cr13、9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2、PCR、18Ni、AFC77磁性塑料无磁性Mn13型、70Mn15Cr4Al3V2WMo、1Cr18Ni9Ti透明塑料制品镜面抛光性能和高的耐磨性06Ni、18Ni、PMS、PCR、SM2、SM1、Y82、空冷12第四章橡塑模具材料二、塑料模具结构零件材料的选用表44塑料模具结构零件的常用材料及热处理零件类别零件名称材料牌号热处理工艺硬度说明模体零件支承板浇口板锥模套45淬火、回火4348HRC动、定模板动、定模座板45调质
12、230270HBW固定板45调质230270HBWQ235第四章橡塑模具材料表44塑料模具结构零件的常用材料及热处理零件类别零件名称材料牌号热处理工艺硬度说明模体零件推件板T8A、T10A淬火、回火5458HRC45调质230270HBW浇注系统零件主流道衬套拉料杆拉料套分流锥T8A、T10A淬火、回火5055HRC导向零件导柱20渗碳、淬火5660HRC导套T8A、T10A淬火、回火5055HRC限位导柱推板导柱推板导套导钉T8A、T10A淬火、回火5055HRC第四章橡塑模具材料表44塑料模具结构零件的常用材料及热处理抽芯机构零件斜导柱滑块斜滑块T8A、T10A淬火、回火5458HRC楔形
13、块T8A、T10A5458HRC454348HRC推出机构零件推杆推管T8A、T10A淬火、回火5458HRC推块复位杆45淬火、回火4348HRC挡板45淬火、回火4348HRC或不淬火推杆固定板卸模杆固定板45、Q235第四章橡塑模具材料表44塑料模具结构零件的常用材料及热处理定位零件圆锥定位件T10A淬火、回火5862HRC定位圈45定距螺钉45淬火、回火4348HRC支承零件支承柱45淬火、回火4348HRC垫块45、Q235其他零件手柄Q235水嘴45、黄铜一、塑料光学全反射器模具图41单一反射器第十节橡塑模具材料选用实例二、轿车橡胶软垫注射模图42反光片模具结构二、轿车橡胶软垫注射
14、模图43橡胶软垫二、轿车橡胶软垫注射模图44橡胶软垫注射模结构四、电位器拨盘注塑模具图4597cm彩色电视机前壳塑件五、精密密封橡皮模图4697cm彩色电视机前壳模具结构五、精密密封橡皮模图47电位器拨盘五、精密密封橡皮模1.试简述塑料成型模具的服役条件和主要失效形式。2.哪些橡塑模具材料具有较好的镜面加工性能？3.介绍现有橡塑模具材料的主要类型，并列出其代表性材料的牌号。4.我国现有哪些预硬型橡塑模具钢？举例说明预硬型橡塑模具钢的应用效果。5.简述P20钢的性能特点和应用场合。6.简述PCR钢的性能特点和应用场合。思考与练习思考与练习五、精密密封橡皮模7.生产透明塑料制品的模具应选择什么样的材料？8.时效硬化型橡塑模具钢有哪些性能特点？9.举例说明渗碳型橡塑模具钢的性能特点。10.试比较06Ni钢和18Ni钢的异同点。11.70Mn15钢具有哪些性能特点？主要适用于生产哪些塑料件？12.简述PMS钢的性能特点和应用场合。
