模具型芯型腔材料

1、如何選擇塑料模具型腔及零部件用模具鋼材?如何選擇塑料模具型腔及零部件用模具鋼材?塑料模具型腔及零部件包括型腔、型芯、滑塊、鑲件、斜頂、側(cè)抽等，是與塑料直接接觸而成型制品的模具零部件。模具型腔及零部件的材質(zhì)直接關(guān)系到模具的質(zhì)量、壽命，決定著所成型塑料制品的外觀(guān)及內(nèi)在質(zhì)量，必須十分慎重，一般要在合同規(guī)定及客戶(hù)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)制品和模具的要求及特點(diǎn)選用。模具型腔及零部件用模具鋼材的選用原則：根據(jù)所成型塑料的種類(lèi)、制品的形狀、尺寸精度、制品的外觀(guān)質(zhì)量及使用要求、生產(chǎn)批量大小等，兼顧材料的切削、拋光、焊接、蝕紋、變形、耐磨等各項(xiàng)性能，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性以及模具的制造條件和加工方法，以選用不同類(lèi)型的鋼材。對(duì)

2、于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需選用高鏡面拋光性能的高檔進(jìn)口模具鋼材，如718（P20+Ni類(lèi)）、NAK80（P21類(lèi)）、S136（420類(lèi)）、H13類(lèi)鋼等，其中718、NAK80為預(yù)硬狀態(tài)，不需再進(jìn)行熱處理；S136及H13類(lèi)鋼均為退火狀態(tài)，硬度一般為HB160-200，粗加工后需進(jìn)行真空淬火及回火處理，S136的硬度一般為HRC40-50，H13類(lèi)鋼的硬度一般為HRC45-55（可根據(jù)具體牌號(hào)確定）。對(duì)于制品外觀(guān)質(zhì)量要求高，長(zhǎng)壽命、大批量生產(chǎn)的模具，其模具型腔及零部件用模具鋼材選擇如下：a) 型腔需選用高鏡面拋光性能的高檔進(jìn)口鋼材，如718（P20+Ni類(lèi)）、NAK80（P21類(lèi)

3、）等，均為預(yù)硬狀態(tài)，不需再進(jìn)行熱處理。b) 型芯可選用中低檔進(jìn)口P20或P20+Ni類(lèi)鋼材，如618、738、2738、638、718等，均為預(yù)硬狀態(tài)；對(duì)生產(chǎn)批量不大的模具，也可選用國(guó)產(chǎn)塑料模具鋼或S50C、S55C等進(jìn)口優(yōu)質(zhì)碳素鋼。對(duì)于制品外觀(guān)質(zhì)量要求一般的模具，其模具型腔及零部件用模具鋼材選擇如下：a) 小型、精密模具型腔和型芯均選用中檔進(jìn)口P20或P20+Ni類(lèi)鋼材。b) 大中型模具，所成型塑料對(duì)鋼材無(wú)特殊要求，型腔可選用中低檔進(jìn)口P20或P20+Ni類(lèi)鋼材；型芯可選用低檔進(jìn)口P20類(lèi)鋼材或進(jìn)口優(yōu)質(zhì)碳素鋼S50C、S55C等，也可選用國(guó)產(chǎn)塑料模具鋼。c) 對(duì)于蝕皮紋的型腔，當(dāng)蝕梨花紋時(shí)應(yīng)

4、爭(zhēng)取避免選用P20+Ni類(lèi)的2738（738）牌號(hào)。對(duì)無(wú)外觀(guān)質(zhì)量要求的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件，成型材料對(duì)模具鋼材亦無(wú)特殊要求的模具，其模具型腔及零部件用模具鋼材選擇如下：a) 對(duì)于大中型模具，型腔可選用低檔的進(jìn)口P20或P20+Ni類(lèi)鋼材，也可選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)碳素鋼S55C、S50C或國(guó)產(chǎn)P20或P20+Ni類(lèi)塑料模具鋼；型芯可選用進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素鋼。b) 對(duì)于小型模具，若產(chǎn)量較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，型腔可選用低檔的進(jìn)口P20或P20+Ni類(lèi)鋼材，也可選用國(guó)產(chǎn)P20或P20+Ni類(lèi)塑料模具鋼；型芯可選用國(guó)產(chǎn)塑料模具鋼。c) 對(duì)于結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，產(chǎn)量不高的小型模具，型腔型芯均可選用國(guó)產(chǎn)塑料模具鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼。對(duì)于成型含

5、氟、氯等有腐蝕性的塑料和各類(lèi)添加阻燃劑塑料的模具，若制品要求較高，可選用進(jìn)口的耐蝕鋼，要求一般的可選用國(guó)產(chǎn)的耐蝕鋼。對(duì)于成型對(duì)模具鋼材有較強(qiáng)摩擦、沖擊性塑料的模具，例如用來(lái)注射尼龍+玻璃纖維料的模具，需選用具有高耐磨、高抗熱拉強(qiáng)度及高韌性等優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)H13類(lèi)鋼材。成型鑲件一般與所鑲?cè)氲牧慵x用相同材料。對(duì)于模具較難冷卻的部分或要求冷卻效果較高的部分，鑲件材料應(yīng)選用鈹青銅或合金鋁。對(duì)于模具中參與成型的活動(dòng)部件材料選擇原則如下：a) 透明件應(yīng)選用拋光性好的高檔進(jìn)口鋼材，如718、NAK80等。b) 非透明件，一般應(yīng)選用硬度和強(qiáng)度較高的中檔進(jìn)口鋼材，如618、738、2738、638、318等

6、，表面進(jìn)行氮化處理，氮化層深度為，硬度為HV700-900。c) 若模具要求較低，也可選用低檔進(jìn)口鋼材或國(guó)產(chǎn)鋼材，氮化處理硬度一般為HV600-800。常用的模具鋼材性能及用途P20類(lèi)模具鋼材（預(yù)硬塑料模具鋼）：參考成分(%)：；國(guó)標(biāo)鋼號(hào)：3Cr2Mo瑞典一勝百ASSAB 618：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HB280320；性能及用途：具有良好的拋光和切削加工性能，廣泛應(yīng)用于熱塑性塑料的注射模（一般用于中小型模具，可焊性一般）。日本大同(DAIDO STEEL)PX4、PX5: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3033；性能及用途：具有良好拋光性能，以焊接開(kāi)裂敏感性低的成分平衡設(shè)計(jì)，焊接性能大幅度

7、改善，用于大型鏡面模具，如汽車(chē)尾燈、前擋板以及攝象機(jī)、家用電器殼體等。PX5焊接性能、蝕紋性能較好，但易出加工砂眼，氮化性能一般（高光時(shí)）。德國(guó)葛利茲：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3034；性能及用途：用于大型優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)期生產(chǎn)塑料模具，適合制造電視機(jī)殼、冰柜、洗衣機(jī)、水桶等模具。德國(guó)德威GSW-2311: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3134；性能及用途：電蝕加工性能好，用于大中型鏡面塑料模具。奧地利百祿(BOHLER)M202：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3034；性能及用途：屬P20類(lèi)，但碳、錳含量偏高?？蛇M(jìn)行電蝕加工，用于家電和汽車(chē)用塑料模具。法國(guó)阿塞洛(Arcelor)SP300：出

8、廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3034；性能及用途：具有良好的加工工藝性，拋光性和皮紋加工性，用于大而厚的塑料模具。韓國(guó)重工(株)HP-4MA：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC2734；性能及用途：硬度均勻，耐磨性好，用于電視機(jī)前殼、電話(huà)機(jī)、吸塵器、飲水機(jī)等模具。國(guó)產(chǎn)P20(3Cr2Mo,撫順特鋼FT61): 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3036；性能及用途：淬透性高，綜合力學(xué)性能好，拋光性能好，用于大中型復(fù)雜精密模具型腔、型芯、滑塊、鑲件等。P20+Ni類(lèi)模具鋼材（預(yù)硬鏡面塑料模具鋼）：參考成分(%)：在P20的基礎(chǔ)上加入1%左右的Ni；國(guó)標(biāo)鋼號(hào)：3Cr2NiMo或3Cr2NiMnMo瑞典一勝

9、百ASSAB 718(UDDEHOLM IMPAX HH)：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HB290370；性能及用途：具有高淬透性，良好的拋光性能、電蝕加工性能和皮紋加工性能，適用于大型鏡面塑料模具。日本大同(DAIDO STEEL)PAC5000: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3639；性能及用途：硬度為3639HRC的預(yù)硬鋼,可直接刻模加工后付諸使用；組織及硬度均一,鏡面可達(dá)#5000水平；采用焊接開(kāi)裂敏感性較低的成分設(shè)計(jì),焊接性良好。德國(guó)葛利茲：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC2935；性能及用途：材質(zhì)硬度均勻；拋光性能優(yōu)良；機(jī)械加工性能良好；有良好的淬火回火熱處理性能；可施以氮化；適合表面

10、處理（如：鍍鉻）。適合大型的塑料模具，特別是厚度大于400mm，其淬透性及均勻度良好；大型塑料模具、模座；壓鑄模架。德國(guó)葛利茲：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3240；性能及用途：油淬及氣淬塑料模具鋼，有良好的淬透性；良好的韌性；抗熱性能良好，適于冷作工具用途；適于表面處理（如：鍍鉻）；有良好的拋光性能。適用于：壓制模具、模架、支撐工具；需高硬度大型模具。德國(guó)德威GSW-2738: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3235；性能及用途：硬度均勻，切削性能和拋光性能較好，變形較小，用于大中型高韌性高拋光度模具，但可焊性一般，蝕紋易出現(xiàn)“梨花紋”。德國(guó)德威GSW-2711: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬

11、HRC3538；性能及用途：高強(qiáng)度、高韌性、高光整度塑料模具鋼，具有良好的精光性能，適用于大中型及復(fù)雜塑料模具。奧地利百祿(BOHLER)M238：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3134；性能及用途：碳、錳含量偏高，鏡面拋光性能好，可進(jìn)行電蝕加工。法國(guó)阿塞洛(Arcelor)SP2738：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3034；性能及用途：具有良好的加工工藝性，拋光性和皮紋加工性，用于大而厚的塑料模具。法國(guó)USINOR CLC2738：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3034；性能及用途：淬透性高，硬度均勻，具有良好的拋光、電蝕加工和皮紋加工性能，適于滲氮，用于大中型鏡面塑料模具。國(guó)產(chǎn)718(3

12、Cr2NiMo,撫順特鋼3Cr2NiMnMo ,FT62): 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC2934；性能及用途：淬透性高，綜合力學(xué)性能好，拋光性能好，用于特大型、大型復(fù)雜精密模具型腔、型芯。P21類(lèi)模具鋼材(時(shí)效硬化塑料模具鋼)日本大同(DAIDO STEEL)NAK55、NAK80: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3743；性能及用途：高硬度鏡面模具鋼，用于高精度鏡面模具。NAK55切削加工性能好，NAK80具有優(yōu)良的鏡面拋光性能。二者的缺點(diǎn)是補(bǔ)焊性能差，韌性較低，較細(xì)的圓柱凸起易折斷（如喇叭窗網(wǎng)孔鑲件）。韓國(guó)重工(株)HAM-10：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度預(yù)硬HRC3742；性能及用途：析出型

13、硬化鋼，具有優(yōu)良的鏡面拋光性能，用于塑料透明部件（如汽車(chē)燈具、冰箱抽屜等）模具。國(guó)產(chǎn)NAK80(撫順特鋼10Ni3MnCuAl,ZFT08,亦稱(chēng)PMS鋼)：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3643；性能及用途：時(shí)效硬化鋼，表面至中心硬度均勻；電蝕(電火花)加工性能優(yōu)良；由于是經(jīng)過(guò)特殊熔煉，所以具有優(yōu)良的鏡面拋光性能及蝕刻加工性能，用于有鏡面要求的塑料透明部件（如攝像機(jī)、收音機(jī)、音響設(shè)備、透明罩及膠片等）模具。420類(lèi)模具鋼材(耐腐蝕鏡面塑料模具鋼)：參考成分(%)：；。國(guó)標(biāo)鋼號(hào)：3Cr13或4Cr13瑞典一勝百ASSAB S136(UDDEHOLM STAVAX ESR)：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退

14、火215HB或預(yù)硬HRC3034；性能及用途：耐蝕性好，淬回火后有較高硬度，拋光性好。用于耐腐蝕性和要求較高的塑料模具。日本大同(DAIDO STEEL)S-STAR: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火215HB或預(yù)硬HRC3034；性能及用途：具有高耐蝕性、高鏡面拋光性，熱處理變形小，用于耐蝕鏡面精密模具。德國(guó)葛利茲(Groditz)W.1.2083 ESR：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火225HB或預(yù)硬HRC3034；性能及用途：高光潔度；良好的耐腐蝕性、耐磨性及機(jī)械加工性能；淬透性質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，變形率低；淬硬與回火狀態(tài)后的拋光性能為最佳；抗熱應(yīng)力疲勞性能良好；材質(zhì)均勻，高清凈度。適用于：防腐蝕需求，含酸

15、性塑料，例如：PVC；醫(yī)療器械模具；光學(xué)儀器模具，例如：光盤(pán)、透鏡等；耐磨損模具。德國(guó)德威GS-083: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火230HB或預(yù)硬HRC3035；性能及用途：用于抗腐蝕塑料模具。奧地利百祿(BOHLER)M310：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3134；性能及用途：用于有防腐蝕要求及需鏡面拋光的模具。韓國(guó)重工(株)HEMS-1A：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC2333；性能及用途：具有高鏡面拋光性能，用于彩管玻殼、PVC底盤(pán)等模具。國(guó)產(chǎn)S136(3Cr13或4Cr13,撫順特鋼FT64): 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火至235HB或預(yù)硬HRC3036；性能及用途：機(jī)械加工性能好，經(jīng)

16、熱處理（淬火+回火）后具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，拋光性能、較高的強(qiáng)度和耐磨性，適宜制造承受高負(fù)荷、高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具、透明塑料制品模具等，但補(bǔ)焊性能較差。國(guó)產(chǎn)FS136(4Cr13SiNiV,撫順特鋼研發(fā)生產(chǎn)): 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火至235HB或預(yù)硬HRC3036；性能及用途：在國(guó)產(chǎn)S136(4Cr13)的基礎(chǔ)上，微調(diào)V、Ni含量，優(yōu)化合金配料，有效提高鋼材純凈度，較大幅度降低S、P含量，鋼錠經(jīng)均勻化處理，改善合金成分的均勻性，成品鋼材經(jīng)高溫回火作為最終熱處理，軟化硬度，改善組織，有效提高了耐腐蝕性能和鏡面拋光性能。適用于耐腐蝕性和鏡面拋光要求較高的塑料模具。高抗腐蝕類(lèi)模具鋼

17、材：日本大同(DAIDO STEEL)G-STAR: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3134；性能及用途：耐腐蝕性?xún)?yōu)良（屬于馬氏體系不銹鋼）；被切削性?xún)?yōu)良（易切削不銹鋼）；出廠(chǎng)硬度達(dá)33HRC，可直接使用；經(jīng)淬火回火達(dá)高硬度化：48HRC（1030淬火）。主要用途:光盤(pán)用模胚；要求耐腐蝕的模板；怕生銹的有冷卻水孔模板；可取代鍍鉻模具；NAK，PX5的要求耐腐蝕的模腔。日本大同(DAIDO STEEL)440C-ESR: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火至269HB，可淬火回火至HRC 5458；性能及用途：品質(zhì)穩(wěn)定（采用ESR特殊熔煉）；耐磨損優(yōu)良（熱處理硬度：56HRC）；耐腐蝕性?xún)?yōu)良（屬于馬氏體系

18、不銹鋼）。主要用途：既要求耐磨損又要求耐腐蝕性的塑料模具鋼；半導(dǎo)體IC封口用塑料模具鋼；要求耐銹蝕模具配件。法國(guó)USINOR CLC2316H：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度預(yù)硬HRC3034；性能及用途：優(yōu)良的耐蝕性能和鏡面拋光性能，高的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性，用于耐腐蝕和需鏡面拋光的模具。德國(guó)葛利茲(Groditz)W.1.2316 ESR：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC2934；性能及用途：調(diào)質(zhì)預(yù)硬塑料模具鋼；高光潔度；優(yōu)良的耐腐蝕性；優(yōu)良的拋光性；良好的耐磨性、韌性；抗熱應(yīng)力疲勞性能良好；材質(zhì)均勻，高清凈度。適用于抗高酸性能的工模具。德國(guó)德威GSW-2316: 出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬至HRC3134；

19、性能及用途：具有優(yōu)良的耐蝕性能和鏡面拋光性能，用于高防腐蝕及需鏡面拋光的模具。奧地利百祿(BOHLER)M300：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：預(yù)硬HRC3134；性能及用途：用于高防腐蝕要求及需鏡面拋光的模具。國(guó)產(chǎn)3Cr17Mo(高耐腐蝕超鏡面塑料模具鋼，撫順特鋼研發(fā)生產(chǎn))：出廠(chǎng)狀態(tài)及參考硬度：退火至285HB或預(yù)硬至HRC3036；性能及用途：真空精煉加電渣重熔工藝，鋼質(zhì)純凈，耐磨性能高；適用于高防腐蝕及需要鏡面拋光的模具，特別適合PVC產(chǎn)品模具。GMT-718 0.5 3.2mm HRC 2830 大型家電、玩具、通信、電子、運(yùn)動(dòng)器材等塑料產(chǎn)品模具鋼。塑料射出模、耐熱模、抗腐蝕模，切削性、蝕花性良

20、好，研磨后表面光澤性?xún)?yōu)良，使用壽命長(zhǎng)。 預(yù)熱溫度250300后熱溫度400500，作多層焊補(bǔ)時(shí)，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn)生融合不良及等缺陷。 GMT-738 0.5 3.2mm HRC 3235 半透明及需有表面光澤之塑料產(chǎn)品模具鋼，大型模具，產(chǎn)品形狀復(fù)雜及精度高之塑料模用鋼。塑料射出模、耐熱模、抗腐蝕模、蝕花性良好，具備優(yōu)良加工性 能，易切削拋光和電蝕，韌性及耐磨性佳。預(yù)熱溫度250300后熱溫度400500，作多層焊補(bǔ)時(shí)，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn)生融合不良及等缺陷。 GMT-P20Ni 0.5 3.2mm HRC 3034 塑料射出模、耐熱模（鑄銅模）。以焊接裂開(kāi)敏感性低的合金成份設(shè)計(jì)，含

21、鎳約1%，適合PA、POM、 PS、PE、PP、ABS塑料,具良好之拋光性，焊后無(wú)氣孔、 裂紋，打磨后有良好之光潔度，經(jīng)真空脫氣，鍛造后，預(yù)硬至HRC 33度，斷面硬度分布均一，模具壽命達(dá)300,000以上。預(yù)熱溫度250300后熱溫度400500，作多層焊補(bǔ)時(shí)，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn) 生融合不良及等缺陷。 GMT-NAK80 0.5 3.2mm HRC 3842 塑料射出模、鏡面鋼。高硬度，鏡面效果特佳，放電加工性良好，焊接性能極好，研磨后，光滑如鏡，為世界最進(jìn)步，最優(yōu)秀塑模鋼，加入易削元素，切削加 工容易，具高強(qiáng)韌性及耐磨不變形特性，適合各種透明塑料產(chǎn)品之模具鋼。預(yù)熱溫度300400后熱溫度450550，作多層焊補(bǔ)時(shí)，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn)生融合不良及等缺陷。 GMT-S136 0.5 1.6mm HB400 塑料射出模，抗腐蝕、滲透性良好。高純度、高鏡面度，拋光性良好，抗銹防酸能力極佳，熱處理變型少，適合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料，耐腐蝕及容易加 工之模件及夾具，超鏡面耐蝕精密模具，如橡膠模具、照相機(jī)部件、透鏡、表殼等。一套塑料模具模仁材料選擇的好壞，直接關(guān)系到模具的使用壽命和模