◆模具材料选用

-1-模具材料选用标准成型零部件材料选用.1成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。.2成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分慎重，一般要在合同规定及客户要求的基础上，根据制品和模具的要求及特点选用。.3成型零部件材料的选用原则是：根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使用要求、生产批量大小等，兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能，同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法，以选用不同类型的钢材。.4对于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）、S136（420类）、H13类钢等，其中718、NAK80为预硬状态，不需再进行热处理；S136及H13类钢均为退火状态，硬度一般为HB160-200，粗加工后需进行真空淬火及回火处理，S136的硬度一般为HRC40-50，H13类钢的硬度一般为HRC45-55（可根据具体牌号确定）。.5对于制品外观质量要求高，长寿命、大批量生产的模具，其成型零部件材料选择如下：a)型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）等，均为预硬状态，不需再进行热处理。b)型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材，如618、738、2738、638、318等，均为预硬状态；对生产批量不大的模具，也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。.6对于制品外观质量要求一般的模具，其成型零部件材料选择如下：a)小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。b)大中型模具，所成型塑料对钢材无特殊要求，型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材；型芯可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等，也可选用国产塑料模具钢。c)对于蚀皮纹的型腔，当蚀梨地纹时应争取避免选用P20+Ni类的2738（738）牌号。.7对无外观质量要求的内部结构件，成型材料对钢材亦无特殊要求的模具，其成型零部件材料选择如下：a)对于大中型模具，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用进口优质碳素钢S55C、S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用进口或国产优质碳素钢。b)对于小型模具，若产量较高，结构较复杂，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用国产塑料模具钢。c)对于结构较简单，产量不高的小型模具，型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或优质碳素钢。.8对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具，若制品要求较高，可选用进口的耐蚀钢，要求一般的可选用国产的耐蚀钢。.9对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具，例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具，需选用具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。.10成型镶件一般与所镶入的零件选用相同材料。对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分，镶件材料应选用铍青铜或合金铝。.11对于模具中参与成型的活动部件材料选择原则如下：a)透明件应选用抛光性好的高档进口钢材，如718、NAK80等。b)非透明件，一般应选用硬度和强度较高的中档进口钢材，如618、738、2738、638、318等，表面进行氮化处理，氮化层深度为0.15-0.2mm，硬度为HV700-900。c)若模具要求较低，也可选用低档进口钢材或国产钢材，氮化处理硬度一般为HV600-800。非成型零部件材料选用.1模架材料参照模架标准，模板一般选用进口S50C或国产SM45，要求HB160-200，硬度均匀，且内应力小，不易变形。导柱材料采用GCr15或SUJ2，硬度为HRC56-62。导套、推板导柱、推板导套及复位杆材料可采用GCr15或SUJ2，硬度为HRC56-62；也可采用T8A、T10A，硬度为HRC52-56。.2模具中的一般结构用件，如顶出定位圈、立柱、顶出限位块、限位拉杆、锁模块等，对硬度和耐磨性无特别要求，可选用国产SM45钢，正火状态，硬度HB160-200，不需再进行热处理。.3模具中的浇口套、楔紧块、耐磨块、滑块压板等对硬度、强度、耐磨性要求较高的零件，应选用碳素工具钢或优质碳素工具钢，如T8A、T10A等。此类钢使用时均需进行淬火处理，以提高其硬度和耐磨2性，具体硬度值参照附表5。附表1常用进口模具钢材一览表厂家、牌号类别档次供货商厂家、牌号类别档次供货商瑞典ASSAB6181中明利日本DAIDONAK553中明利、龙记7182高明利、龙记NAK803高明利、龙记S136/S136H4高明利、龙记PDS-51明利84075高明利、龙记PX4184025明利PX51中优质德国特殊钢材GS-3121+S低德胜PX881龙记GS-3181低德胜PXZ0低GS-7382中德胜、龙记S-STAR4GS-7112高德胜G-STAR4P20M1低德胜PAK904龙记GS-3164德胜DH2F5GS-083/083H4德胜德国德威GSW-23111GS-344EFS5德胜PM-3111昌兴隆GS-6381中龙记GSW-27382GS-23111中龙记PM-7382昌兴隆GS-23121+S低龙记GSW-23164GS-23164龙记PM-3164昌兴隆GS-2083/2083H4龙记GSW-23445GS-23445龙记德国多来特23221利昌德国EDEL23111中明利23281利昌3181低明利23782利昌2316/2316H4明利27382利昌23445明利2083、2083ESR4利昌法国USINORCLC273822316、2316ESR4利昌CLC2316H423445利昌法国CLISP3001奥地利百禄M2021昌兴隆、利昌7382中明利M2382昌兴隆、利昌韩国重工业(株)HP-1A0低M3004昌兴隆、利昌HP-4A1低M310/310H4昌兴隆、利昌HP-4MA1中W3025HAM-103高加拿大SORELCSM-21明利HEMS-1A4STD-615日本三菱MUP1中龙记HDS-15S45C、S50C、S55C0低昌兴隆、明利注：类别对应为1-P20类，2-P20+Ni类，3-P21类，4-420类耐蚀钢，5-H13类，0-碳素钢。附表2塑料模具成型零件常用国外材料及性能（一）材料类别(美国AISI)生产厂家及材料牌号出厂状态及参考硬度说明P20类预硬塑料模具钢参考成分(%)：C:0.28-0.40Si:0.20-0.80瑞典ASSAB*618预硬HB280-320具有良好的抛光和切削加工性能，广泛应用于热塑性塑料的注射模（一般用于中小型模具，可焊性一般）日本DAIDOPDS-5预硬HB280-310具有良好的抛光和切削性能，用于长期生产塑料模具PX88预硬HB290-330具有良好抛光性能，焊接性能大幅度改善，用于长期生产通用塑料模具PX4*PX5预硬HRC30-33用于大型镜面模具，如汽车尾灯、前挡板以及摄象机、家用电器壳体等。PX5焊接性能、蚀纹性能较好，但易出加工砂眼，氮化性能一般（高光时）日本三菱MUP预硬HB270-320硬度均匀，耐磨性好，加工性能良好，适合电加工优质德德国EDEL318预硬HRC29-34用于大型塑料模具*2311预硬HB290-330HRC30-35用于大型优质长期生产塑料模具，适合制造电视机壳、冰柜、洗衣机、水桶等模具3Mn:0.60-1.00Cr:1.40-2.00Mo:0.30-0.55对应我国钢号：3Cr2Mo国特殊钢香港龙记(LKM)GS-638预硬HB270-300加工性能良好，适用于高要求大型模架及型芯零件GS-2311预硬HB280-325用于长期生产优质塑料模具，GS-2312预硬HB280-325P20+S型，极易切削，适宜大批量快速加工，适用于一般要求塑料模具及型芯零件东莞德胜GS-318预硬HRC28-33预硬优质塑料模具钢P20M预硬HRC30-35经济型预硬塑料模具钢，适用于塑料试验模具及一般玩具模具，可氮化提高耐磨性德国德威GSW-2311预硬HRC31-34电蚀加工性能好，用于大中型镜面塑料模具PM-311预硬HRC31-34电蚀加工性能好，用于一般要求的大小塑料模具德国多来特2322预硬HRC32-35适合一般要求的大小模具2328预硬HRC32-35适合一般要求模具、高要求大型模架及型芯零件奥地利百禄M202预硬HRC30-34属P20类，但碳、锰含量偏高。可进行电蚀加工，用于家电和汽车用塑料模具法国CLISP300预硬HB290-320具有良好的加工工艺性，抛光性和皮纹加工性，用于大而厚的塑料模具，加拿大SORELCSM-2预硬HB290-330具有良好抛光性，可进行电蚀加工，用于大型长期生产塑料模具韩国重工(株)HP-4A预硬HRC25-32硬度均匀，加工性能良好，用于电视机后壳等模具HP-4MA预硬HRC27-34硬度均匀，耐磨性好，用于电视机前壳、电话机、吸尘器、饮水机等模具P20+Ni类镜面塑料模具钢参考成分(%)：在P20的基础上加入1%左右的Ni对应我国钢号：3Cr2NiMo或3Cr2NiMnMo瑞典ASSAB718预硬HB290-330具有高淬透性，良好的抛光性能、电蚀加工性能和皮纹加工性能，适用于大型镜面塑料模具加硬HB330-370法国CLI738预硬HB290-330用于大而厚的塑料模具，具有良好的硬度均匀性法国USINORCLC2738预硬HB290-330淬透性高，硬度均匀，具有良好的抛光、电蚀加工和皮纹加工性能，适于渗氮，用于大中型镜面塑料模具龙记德胜*GS-738预硬HRC32-35硬度均匀，切削性能和抛光性能较好，变形较小，用于大中型高韧性高抛光度模具，但可焊性一般，蚀纹易出现“梨地纹”GS-711预硬HRC35-38高强度、高韧性、高光整度塑料模具钢，具有良好的精光性能，适用于大中型及复杂塑料模具德国德威GSW-2738预硬HRC31-34硬度均匀，抛光性好，适用于大中型镜面塑料模具PM-738预硬HRC31-34硬度均匀，抛光性好，适用于优质长期生产塑料模具德国多来特2378预硬HRC32-35适合高韧性、高抛光度，适合要求较高模具2738预硬HRC32-35适合一般要求模具奥地利百禄M238预硬HRC31-34碳、锰含量偏高，镜面抛光性能好，可进行电蚀加工P21类韩国重工(株)HAM-10预硬HRC37-42析出型硬化钢，具有优良的镜面抛光性能，用于塑料透明部件（如汽车灯具、冰箱抽屉等）模具附表3塑料模具成型零件常用国外材料及性能（二）材料类别(美国AISI)生产厂家及材料牌号出厂状态及参考硬度说明P21类时效硬化钢日本DAIDO*NAK55预硬HRC37-43高硬度镜面模具钢，用于高精度镜面模具。NAK55切削加工性能好，NAK80具有优良的镜面抛光性能。二者的缺点是补焊性能差，韧性较低，较细的圆柱凸起易折断（如喇叭窗网孔镶件）*NAK80预硬HRC37-43成分(%)CSiMnCrMoNiAlCuSNAK550.150.31.50.30.33.01.01.00.1NAK800.150.31.50.30.33.31.0--420类耐蚀塑料模具钢日本DAIDOS-STAR预硬HRC31-34具有高耐蚀性、高镜面抛光性，热处理变形小，用于耐蚀镜面精密模具，G-STAR为易切削钢G-STARPAK90预硬HB300-330极佳的耐蚀、耐磨和镜面抛光性，用于精密模具瑞典ASSABS136退火HB215耐蚀性好，淬回火后有较高硬度，抛光性好。用于耐腐蚀性和要求较高的塑料模具S136H预硬HB290-330法国USINORCLC2316H预硬HB290-330优良的耐蚀性能和镜面抛光性能，高的力学强度和耐磨性，用于耐腐蚀和需镜面抛光的模具优德国