
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 | ||
熱 固 性 塑 料 | 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 | |
熱 塑 性 塑 料 | 工程塑料(尼龍、聚碳酸酯等) | 45,55鋼 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鋼 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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