注塑模具常用钢牌号和特性.doc

第1章注塑模具常用钢牌号和特性
1、具材料概述
模具钢材的选择对于塑料的成功应用,与树脂的选择对于模塑产品的最终性能要求,具有同等的重要性。正如树脂需按方配制,以满足塑料在应用中的性能要求一样,钢也需合金化,以满足使用中的特定性能要求。某些应用需要高硬度、高耐磨性的模具钢,以增强分模线的耐用性,而其它的应用则需更高韧性的模具钢,以抵抗机械疲劳。一般来说,具有更高硬度和耐磨性能的钢更易脆,而几乎是所有的情况下,韧性更强的钢,其耐钢与钢磨蚀(粘附磨蚀)、与耐玻璃纤维或矿物充填树脂磨蚀的性能会有所减弱。模具制作者可选择用不锈钢,来模塑对其它大部分钢有腐蚀作用的树脂。钢材硬度越高(洛氏55 或更高),分模线的完整性会明显增,在分模线处,钢与钢的合模沿口会产生抽芯,一个或全部两个钢面的硬度范围应在洛氏55至洛氏58之间。为了防止玻璃或矿物充填树脂对模具的磨蚀,建议考虑在浇口处嵌入A-2、D-2 或M-2 钢,并在与浇口相对的型芯处嵌入耐磨钢。
P-20 钢
塑料模具虽没有“通用”的模钢,但P-20 钢被认为是工业上的多用途钢。预先硬化至RC 30-32状态的这种钢非常坚硬,但却相当容易加工。当模腔尺寸超过12 × 12 × 12 英寸(303.6×303.6 × 303.6 毫米)时,它是一种应加以考虑的优良钢材,因为该尺寸的热处理块,其成本和有关风险须严格控制。当已预知模具循环周期不超过500,000次时,P-20 钢还可用于较小尺寸的模腔,以省去热处理的时间和费用。当制造P-20钢体模具时,需要有滑块、提升器、其它斜导销及活动件,建议这些活动钢件由不同合金和硬度的钢制成,以减少磨损或高粘附磨蚀。制造大型P-20钢体模具的通常做法是,使用经热处理至RC50-52硬度的H-13 钢体滑块或提升器,和/或使用硬度在RC 55至RC 58范围内的局部磨擦钢面。
H-13 和S-7 钢
这些钢都具有极高的韧性和抗机械疲劳性,其中H-13钢(RC50-52)韧性较高,而S-7钢由于硬度较高(RC 55-57),所以具有更好的耐用性。两种钢都没有特别的耐玻璃或矿物树脂充填剂磨蚀的性能。在充填树脂应用中,通常在浇口处嵌入A-2、D-2 或M-2 钢。大于8 × 8× 8 英寸(202.4 × 202.4 × 202.4 毫米)、硬度和韧性需高于P-20的模腔,常选用H-13钢。较小模腔和型芯常用S-7钢制成。S-7钢可在空气淬火中热处理成2 1/2 英寸(63.25 毫米) 或更小的横断面,并通过此加工过程,获得很好的尺寸稳定性。H-13和S-7的大断面必须特别地在油中骤冷。
4Cr5MoSiV1 SWG8407
H13 H13ESR
SKD61
?
X40Cr
MoV51
具有良好耐热性,抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能,高淬透性,优良综合力学性能,较高的抗回火稳定性。
≤235
1020-1050
用于制造冲击载荷较大,型 腔复杂 的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具 或镶块 ;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。
防腐蚀
在高湿度环境下模塑时,镀镍或不锈钢有助于防止模具腐蚀。当使用会产生冷凝、接着是氧化现象的冷模具,或者使用的模具材料会释放对大部分钢材有腐蚀性的气体时,最容易产生腐蚀。GE树脂,在正常情况下无需镀镍或不锈钢模具,因为模具温度不应低于140°F (60°C) ,而且只有一些GELOY树脂注塑牌号有腐蚀性的(PVC)成分。如果有模具长期存放、除了预喷涂还需要其它防腐措施的情况时,一般来说建议使用镀镍。与鉻或其它技术相比,无电镀镍具有卓越的防化学剂性,且相对较便宜,而且与大部分树脂脱模更为方便。最后,镀镍给钢材选择留有余地(可以选择不同种类的刚),使其比不锈钢具有更高的机械性能和导电性能,如韧性、硬度、耐粘附磨蚀性等。
二、常用模具制造材料
M-2 Rc 62-64
硬度极高,韧性好,极强的耐磨和粘附磨蚀性。用于浇口嵌件,型芯销,合模沿口或分模区因其具有耐磨性,机器加工和研磨难度大、成本高
D-2 Rc 57-59
硬度高,耐磨性好,用于会产生玻璃或矿物充填剂高磨损的浇口嵌件和模腔区。较脆,研磨与组装有一定困难
Cr12Mo1V1
D2
SKD11
XW-42
?
具有良好的淬透性,高韧性,高耐磨损性,强韧性极佳,并具有良好的抗回火稳定性,热处理变形小 。
≤255
1000-1020
重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、 滚丝模 、剪刀片、 冷镦模 、陶土模等。
A-8 Rc 56-58
很好的抗粘附磨蚀性能,很高的韧性,用于滑块,提升器,斜导销。耐磨性尚可
A-6 Rc 56-58
热处理稳定性优异,硬度和压缩强度很高,口碑不错的通用空气硬化钢。韧性一般
A-2 Rc 55-57 热处理稳定性好,耐磨性好韧性一般
A-2
Cr5Mo1V
A2
SKD12
XW-10
X210
Cr12
空冷淬硬性铬钢,韧性极佳,高耐磨损性和抗腐蚀能力。
≤255
950-1000
拉伸模、压花模、下料模、冲压模、及耐磨塑料模等。
S-7 Rc 55-57 优异的抗机械疲劳性能,卓越的硬度/韧性耐磨蚀、粘附磨蚀性能一般
O-1 Rc 56-58
口碑不错的通用油硬化钢,中上的耐粘附磨蚀性能。用于小嵌件和型芯韧性中等偏下
0-1
9CrWMn
O1
SKS3
DF-3
100Mn
CrW4
淬火变形小 ,具有良好的刃口保持能力,热处理变形小。
197-241
820-840
薄片冲压模、手饰压花模等。
L-6 Rc 55-57 很好的韧性,油硬化,具有良好的热处理稳定性硬度中等,耐磨性中等偏下
L6
5CrNiMo
L6
?
?
56Cr
NiMoV7
淬火后综合力学性能较好, 热强性 和淬透性一般
197-241
830-860
用于制造形状简单,工作温度一般,厚度在 250~350毫米之间的中型热锤锻模块。
P-5 Rc 55-57
延展性高。用作切压制模钢材表面硬化,型芯硬度很低,耐用性和热处理稳定性低
P-6 Rc 55-57
容易机加工和焊接热处理稳定性低,耐用性中等偏低
P-20 Rc 28-32
视为工业标准钢,韧性非常好,易于机加工。制造较大模腔的好材料,活动的钢制零件应用不同合金和强度的钢制造,以防止磨损或高粘附磨蚀
H-13 Rc 50-52
韧性非常高、硬度低
4Cr5MoSiV1 SWG8407
H13 H13ESR
SKD61
?
X40Cr
MoV51
具有良好耐热性,抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能,高淬透性,优良综合力学性能,较高的抗回火稳定性。
≤235
1020-1050
用于制造冲击载荷较大,型 腔复杂 的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具 或镶块 ;以及铝合金挤压模,铝镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。
SS 420 Rc 48-50
优异的耐化学剂性、硬度低,抗机械疲劳性能极少,导热性低
Amco*金属945
Rc 31导热性能高,用于需较高冷却稳定程度的模腔或型芯区域、耐用性和耐磨损性。
Amco*金属940
< Rc 20与Amco 945相比具有很高的导热性硬度、耐用性很差
QC-7 Rc 16 6061-T651 Rc 8