塑料模具材料选用原则

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塑料模具材料选用原则（一） 满足工作条件要求


1．耐磨性
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坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。


硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。

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1．强韧性
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模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。


. V5 W: Q& W3 O- p3 j2 h$ [/ \模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
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2．疲劳断裂性能


模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。
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0 J  m' p3 u( h* T& Y% o模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。
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) L; a/ y' _5 y( m3．高温性能
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; Q9 I5 U/ O! q7 g3 J# U当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。
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# S/ j0 o7 B& Z4．耐冷热疲劳性能


8 i0 h0 b0 [& k: G; B9 G, ~; V$ s有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
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0 I; j& M# |' Z6．耐蚀性
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$ _2 O$ r  T3 C0 ~4 k; m6 p有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。

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（二）满足工艺性能要求
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6 e& E% D  S7 m  K模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。

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! U% V% _8 c" w& q$ f2 T8 ?1．可锻性

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9 C4 t) A% @9 G* }9 S% L/ v具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。


- Q  r  ^1 H$ M# c$ n2．退火工艺性


3 \3 \3 I1 u( S# N$ D球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。
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& f( Q4 G( i  J/ H# {; ?1 j3．切削加工性
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7 X! P. C1 I, ]8 k" h% d切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
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) R; E8 _7 c& m" @/ p4．氧化、脱碳敏感性


高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。

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5．淬硬性
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. v& L- q$ ]% n0 C8 l淬火后具有均匀而高的表面硬度。


6．淬透性


淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。


. v/ u' C1 Y  b" O; ?. ~, ?: N7．淬火变形开裂倾向

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- ]- c8 k' {# {& r; u8 I9 w常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。
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5 D; U8 s. |( m, g8．可磨削性
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砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。
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（三）满足经济性要求
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在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。


. c6 C. A$ I$ f8 s另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。