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模具材料知识DIN7710Plastic成形品尺寸公差規格射出(Injection)成形品單位：mm尺寸範圍級別6以下6～1818～3030～5050～8080～120120～180180～350粗級±0．1±0．1±0．15±0．25±0．4±0．6±0．9±1．2精密級±0．05±0．08±0．10±0．15±0．20±0．30±0．40±0．60壓縮(Compression)成形品(包含Transler成形品)尺寸範圍級別6以下6～1818～3030～5050～8080～120120～180180～250250～315315～400400～500粗級±0．2±0．3±0．4±0．5±0．6±0．8±1±1．3±1．6±2±2．5中級±0．1±0．1±0．15±0．2±0．3±0．4±0．5±0．7±0．9±1．2±1．5精密級±0．05±0．06±0．08推孔加三中心間隔10．0±0．10±0．15±0．20±0．30±0．40±0．50±0．60±0．80射出成形品的一般公差尺寸範圍一般以孔為準之孔以軸為準之軸10以下±0．1+0．15-0+0-0．210～30±0．15+0．2-0+0-0．2530～50±0．2+0．3-0+0-0．350～80±0．3+0．4-0+0-0．480～120±0．4+0．5-0+0-0．5120以上±0．5+0．6-0+0-0．6鋼鐵尺寸公差規定Ｍ切削加工之普通尺寸公差單位：mm公稱尺寸尺寸公差精級中級精級1以上4以下±0．05±0．1±0．34以上16以下±0．07±0．2±0．516以上63以下±0．1±0．3±0．763以上250以下±0．2±0．5±1．2250以上1000以下±0．3±0．8±2．01000以上2000以下±0．4±1．0±3．0本中心圖面尺寸公差規定如下：a．有註明公差者，請按公差製造。b．未註明公差者，分述如下：成品部(Cavityorcore)將現製品精度要求，由小數點以下位數來決定，並在圖面右下角註明之。〔例〕無小數點：±0．1小數點一位：0．05小數點二位：0．02其他模座固定板等未註明公差者，將按照JIS切削加工之普通尺寸公差中線規定如上表，並在右下再註明。各部零件公差之配合單位：mm適合部品基準孔斜梢導柱導襯套注口襯套心型導柱(滑動處)面梢滑塊簪記號尺寸H7P7K7g7f7e73以下+0．009-0+0．016+0．008+0．010+0．0-0．002-0．012-0．006-0．016-0．014-0．0243～6+0．012-0+0．024+0．012+0．013+0．001-0．004-0．016-0．010-0．022-0．020-0．0326～10+0．015-0+0．030+0．015+0．016+0．001-0．005-0．020-0．013-0．028-0．025-0．04010～18+0．018-0+0．036+0．018+0．019+0．000-0．006-0．024-0．016-0．034-0．032-0．05018～30+0．021-0+0．043+0．022+0．023+0．002-0．007-0．028-0．020-0．041-0．040-0．06130～50+0．025-0+0．051+0．025+0．027+0．002-0．009-0．034-0．025-0．050-0．050-0．07550～80+0．030-0+0．062+0．032+0．032+0．002-0．010-0．040-0．030-0．060-0．060-0．09080～120+0．035-0+0．072+0．037+0．038+0．003-0．012-0．047-0．036-0．071-0．072-0．107120～180+0．040-0+0．083+0．043+0．043+0．003-0．014-0．054-0．043-0．083-0．085-0．125180～250+0．046-0+0．096+0．050+0．050+0．004-0．015-0．061-0．050-0．096-0．100-0．143250～315+0．052-0+0．108+0．056+0．056+0．004-0．017-0．069-0．056-0．108-0．110-0．162315～400+0．057-0+0．119+0．062+0．061+0．004-0．018-0．076-0．062-0．120-0．125-0．182400～500+0．063-0+0．131+0．068+0．068+0．005-0．020-0．083-0．068-0．131-0．135-0．198500～630+0．070-0-0．022-0．092-0．145-0．215630～800+0．080-0-0．024-0．105-0．160-0．240800～1000+0．090-0-0．026-0．116-0．170-0．2601000～1250+0．105-0-0．028-0．133-0．195-0．3001250～1600+0．125-0-0．030-0．155-0．220-0．3451600～2000+0．150-0-0．032-0．182-0．240-0．3902000～2500+0．175-0-0．034-0．209-0．260-0．4352500～3150+0．210-0-0．038-0．248-0．290-0．500資料來源：日本岐阜精機塑膠模用模具材料模具材料的選用是否適宜，對模具的壽命、精度、加工性、價值等有很大的影響。故模具材料的選用一般均依照下列原則：容易取得。機械加工性良好。表面加工性良好。強度、韌性和耐磨性大。無針孔和沉澱雜質等內部缺陷。）可焊接性。〉熱處理容易、熱變形少。》耐熱性好、熱膨脹係數低。種類及特性模具材料的種類很多，在此先將常用的幾種材料作一簡介。一般構造用輥軋鋼材(SS)一般構造用輥軋鋼材SS41、SS50，價廉而容易取得，但質軟多針孔，因此用於不需強度、硬度的零件，不適用於模板材料。機械構造用碳鋼(SC、SCK)機械構造用碳鋼S25C、S50C、S55C等，價廉而容易取得，加工性也好。S25C用於模具的承板、定位環、豎澆道、襯套、止動螺栓、支持件等，而少用於模板。S50C、S55C原則上回火到硬度9～22HRC，以增其加工性，為標準的模板材料。S9CK、S15CK的含碳量少，因而質軟，所以需作表面滲碳，淬火成HRC45～59的硬度來使用。碳工具鋼(SK)碳工具鋼有SK3、SK5、SK7等，含碳量為0．6%以上的高碳鋼，其淬火硬度是SK3、SK5為HRC50～60，SK7為HRC50～55，H此類鋼材耐磨耗性優良，且為較價宜的工具鋼，用於有滑動部份需高硬度和耐磨耗性的零件，如導銷、襯套、頂出銷、復歸銷等。合金工具鋼(SKS、SKD)常用的合金工具鋼有SKS2、SKS3、SKD11、SKD61等。SKS2與SKS3是碳工具鋼加鉻、鎢增加淬火性、耐磨耗性，用於特別要求硬度與耐磨性的成形模板，其硬度HRC55～60。SKD11、SKD61是添加釩取代SKS的鎢，其淬火性與耐磨耗性優於SKS，且淬火應變小，其硬度SKD11為HRC55～60，SKD61為HRC45～51，但SKD61的耐熱性、韌性都優於SKD11。高速鋼(SNC)此處的高速鋼是指SKC2與SNC3的鎳鉻鋼，係為碳鋼加鎳和鉻，增其韌性與淬火性，回火硬度為22～30HRC，用於成形模板。鎳鉻鉬鋼(SNCM)鎳鉻鉬鋼SNCM2是淬火性，耐磨性耗性均好，尤其是強度、韌性特別好的鋼材，其用途與高速鋼相同。鉻鉬鋼(SCM)鉻鉬鋼SCM3、SCM4是碳鋼加鉻，鉬的構造用鋼，其強度、韌性優於碳鋼，其價格較SNC及SNCM便宜。鋁鉻鉬鋼(SACM)鋁鉻鉬鋼SACM1經氮化處理(氮化層硬度為HRC67)耐磨耗性很高，用於要求硬度和耐磨耗性的滑動部份，如頂出銷等，鋼材本身硬度為HRC20～30。軸承用高碳鉻鋼(SUJ)軸承用高碳鉻鋼SUJ2為軸承用的鋼材，耐磨耗性、淬火性均良好，其硬度為HRC55～60，用於滑動部份需有相當的硬度和耐耗性。（圖1）正常化圖解（圖2）退火之圖解不鏽鋼(SUS)如PVC的塑料，需用耐蝕性高的模具材料，可以增加鉻量，減少碳量的耐蝕性不鏽鋼SUS來製造。.11鈹銅合金含鈹2．5%，含銅97．5%的鈹銅合金，常用來製作形狀複雜的公模或母模。其製作的方法是將熔融的合金注入模型內，然後一直加以壓力直到冷卻為止。表一為塑膠模各構件最廣泛應用之材料，及其熱處理狀態及使用之硬度。表二為構造用的合金鋼的化學成份及機械性質。表三為表二所列的模具材料的的特性、用途及使用的場合，此三表可供學習查考，以選取最適用的模材。熱處理鋼材經適當的熱處理可顯著增加硬度、強度、韌度、耐磨耗性等機械性質。施行電鍍作表面處理，模具精度提高、表面光亮，使脫模更順利，成品表面光度增加。因此欲模具壽命延長、品質提升，除了事先預選適當的模具材料外，對於加工後，模具的熱處理方法的選定也極其重要，以下分點說明。正常化此項熱處理旨在消除鑄造、鍛造、輥軋等高溫高壓處理所產生的粗晶組織，並將加工所生的內部應力消除。其方法為將工作加熱到變態點AC3或ACm點以上30°～50℃的溫度後，使之在空氣中自然冷卻，如圖1所示。使用大型構造用鋼，在材料經鍛造成模型後，再施以正常化處理。退火退火是為了使鋼料軟化，調整結晶組織，除去內部應力。其方法為加熱到AC3或AC1變態點以上30°～50℃，保持適當時間後，在爐中或灰中冷卻，如圖2所示。模具材料退火處理有兩種方式。消除應力退火目的在除去加工所引起的內部應力。適用於粗切削、中切削或需淬火的模具零件。因淬火時麻田散鐵變態所生的應力將加大，除非先行實施退火消除內部應力，否則將造成巨大的應變，而致淬火罅裂、翹曲。即使不淬火的零件，若經大量粗重切削，不經此項處理的話，也將因加工應力的殘存，而終致尺寸的精度改變或發生翹曲。球狀化退火目的在改善加工性，增加韌性，防止淬火罅裂，使鋼中的碳化物變成球狀組織。淬火淬火的目的是為了將鋼硬化、增加強度。其方法為鋼材加熱到AC3或AC1變態點以上約30°～50℃，保持適當時間後，使它在淬火液中急速冷卻，而產生高硬度的麻田散鐵組織，如圖3所示。模具零件常用的淬火方法有下列三種。（圖3）淬火之圖解普通淬火加熱到變態點以上的溫度後，在水或油中急冷以得麻田散鐵組織。此方法，加熱必需防止過熱及氧化脫碳的現象發生。對於壁厚不均的模具，將會有加熱不均勻。由於各部份的度差發生熱膨脹差，致影響變態點，引起變態差，而致淬火罅裂。因此為了達到均勻加熱，最好用鹽浴或惰性氣爐。氧化、脫碳之防止可採用鹽浴爐或可調整的隋性氣爐。熱處理變形的防止，宜使用淬火溫度低，自硬性大，有氣冷程度的淬火鋼。含大量鉻、鎳的合金鋼、高速鋼具有此一空氣中冷卻而硬化的特性，對於加工後再行熱處理的模具、精度、形狀能保持而不致變形，精密度失掉。麻淬火(marquenching)如圖4所示，將待處理的材料加熱到淬火溫度後，投入於溫度為Ms點(冷卻時由沃斯田鐵轉變為麻田散鐵的開始溫度)的熱鹽浴中，待材料的溫度成為均一後，取出氣冷，緩慢引起麻田散鐵變態、材質變硬，不致發生淬火應力及罅裂，最後再施行回火處理。麻回火(martempering)如圖5所示，將材料加熱到淬火溫度後，投入於溫度為Ms點及Mf點(冷卻時由沃斯田鐵轉變為麻田散鐵的終了溫度)間的熱鹽浴內淬火(100～200℃)，長時間保存恆溫，直到變態終了，然後空冷。利用此法淬火者，麻田散鐵自行回火，淬火應力消除，衝擊值得以提高，韌性較回火處理者強。工業界一般皆不等待到恆溫變態終了，即行撈出，如圖示，而後段則採氣冷回火。回火淬火後的鋼雖然強度大硬度高，但是很脆。假如淬火鋼加熱到A1變態點以下的適當溫度時，不但可以除去淬火鋼的內部應力，又能調節硬度得到適當的強韌性，這種處理叫回火。依照回火之目的，可分為低溫回火與高溫回火兩種。低溫回火適用於淬火硬度需要相當高的情況下，將高碳鋼加熱於