注塑模具鋼-文庫(kù)

目錄鋼材的硬度表示鋼材的熱處理方法模具鋼的分類模具鋼選用標(biāo)準(zhǔn)注塑模具鋼的選用要求常用模具鋼材規(guī)格特性注塑模具鋼的選擇對(duì)應(yīng)于不同的模具使用壽命圣度常用的模具材質(zhì)模具價(jià)格計(jì)算模具鋼市場(chǎng)價(jià)格行情鋼材的硬度表示金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強(qiáng)。硬度常規(guī)表示方法有布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC較為常用。

(1)HB：布氏硬度是用載荷為P的力把直徑D的鋼球壓入金屬表面，并保持一定的時(shí)間，測(cè)量金屬表面上的壓痕直徑d，據(jù)此計(jì)算出的壓痕面積AB，求出每單位面積所受力，用作金屬的硬度值對(duì)鋼來(lái)說(shuō)，一般選用的鋼球D為10mm，載荷P為3000kgf,壓入時(shí)間為10秒。試驗(yàn)所得直徑d應(yīng)在0.25D-0.6D的范圍內(nèi)。布氏硬度的使用上限是HB450，適用于測(cè)定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。(2)HRC：洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗(yàn)硬度。它是用測(cè)量凹陷深度來(lái)表示硬度值。洛氏硬度試驗(yàn)用的壓頭分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)壓頭為頂角為120o的金剛石圓錐體，使用于淬火鋼等硬的材料。HRA以60kgf的負(fù)荷試驗(yàn)，硬度有效范圍是>70，適用于硬質(zhì)合金、表面淬火層及滲碳層;HRC以150kgf的負(fù)荷試驗(yàn)，硬度有效范圍是20-67(相當(dāng)于HB230-700)，適用于淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼。

軟質(zhì)壓頭由直徑1.588mm(1/16“)的鋼球制成，使用于退火鋼、有色金屬等，以HRB表示，硬度有效范圍是25-100（相當(dāng)于HB60-230)。

這三種洛氏硬度在表盤上刻度的顏色有所規(guī)定，HRA和HRC為黑色刻度，HRB為紅色刻度。優(yōu)缺點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測(cè)量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點(diǎn)，如因壓痕小，對(duì)材料有偏析及組織不均勻的情況，測(cè)量結(jié)果分離度大，再現(xiàn)性較差。

在一定條件下，HB與HRC可以互換。其換算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB。鋼材的熱處理方法模具鋼的分類

模具鋼冷作模具鋼熱作模具鋼沖壓模具（落料沖孔模、修邊模、沖頭、剪刀）冷鐓模和冷擠壓模壓彎模及拉絲模錘鍛模熱擠壓模壓鑄模注塑模具鋼

注塑模模具鋼選擇意義：模具鋼材質(zhì)的優(yōu)良直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)，合理的選擇鋼材材質(zhì)可以保證產(chǎn)品的最優(yōu)化，可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。冷作鋼：主要用于制造在冷狀態(tài)（室溫）條件下進(jìn)行壓制成形的模具，如冷沖壓模具、冷拉伸模具、冷鐓模具、冷擠壓模具、壓印模具、輥壓模具等。具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用于這類用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不大于5%。熱作鋼：主要用于制造對(duì)高溫狀態(tài)的金屬進(jìn)行熱成形的模具。如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱剪切模具等。具有良好的高溫強(qiáng)度、熱疲勞穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性。這類鋼一般屬于中碳合金鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.30%~0.60%，屬于亞共析鋼。注塑鋼：主要用于制造以石油化工原材料為成型品的模具。具有良好的工藝性，如加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補(bǔ)焊性能好、導(dǎo)熱性好和形狀穩(wěn)定等。

模具鋼選用標(biāo)準(zhǔn)1塑件的生產(chǎn)批量：模具是高效率的生產(chǎn)工具。每一付模具的使用壽命，直接關(guān)系到制件的成本。設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了按產(chǎn)量考慮每模的型腔數(shù)之外，就要考慮其使用壽命。批量小，則對(duì)鋼材的要求可以低些；而批量大時(shí)，必須選擇優(yōu)質(zhì)鋼材，以保證使用壽命而盡量避免重復(fù)制作模具。

2塑件的尺寸精度：塑件的尺寸精度，很大程度上取決于模具的制造精度，它又決定制件的合格率。對(duì)于要求高精度（SJ/T10628－95的3、4級(jí)精度）以及超高精度（SJ/T50628－95的1、2級(jí)精度）的塑件，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼。

3制件的復(fù)雜程度：制件越復(fù)雜，型腔的加工就越困難，因而必須選用切削性能好的鋼材。制件復(fù)雜程度高，則尺寸量大，加工部位多。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。

4制件的體積大?。褐萍酱?，型腔的切削量也越大。用刀具切削時(shí)，切削應(yīng)力也大。因此對(duì)于大制件的模具最好選用易切削鋼。制件小時(shí)，型腔體積小，所用的刀具（主要是銑刀）強(qiáng)度低，切削量很小。選擇鋼材時(shí)應(yīng)選用質(zhì)地均勻，合金碳化物分布細(xì)而勻稱的鋼材。小模具多先作預(yù)硬化處理然后加工，要考慮加工的可能性。

5制件的外觀要求：塑件如為外觀裝飾件，則表面的質(zhì)量好壞能很大程度上影響產(chǎn)品的銷售。凡對(duì)塑件外觀有高要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣熔煉鋼，以達(dá)到最好的型腔拋光效果。

注塑模具鋼的選用要求1機(jī)械加工性能優(yōu)良：塑料模具型腔的幾何形狀非常復(fù)雜，往往有深孔、深溝槽、窄縫等加工部位。鋼材必須具有易切削的性能。一般塑膠模具鋼以預(yù)硬態(tài)（即預(yù)調(diào)質(zhì)=淬火+高溫回火）供貨，熱作及冷作鋼以退火態(tài)供貨。2拋光性能優(yōu)良：無(wú)論何種塑料模具，其型腔的允許表面粗糙度極小，幾乎都要求能做到鏡面光澤。而要達(dá)到鏡面光澤，主要的一點(diǎn)是鋼材必須具有不低于38HRC的硬度，最好為40～46HRC，而達(dá)到55HRC為最佳。要達(dá)到鏡面光澤，首先鋼材中的夾雜物要盡量少，而且不能有氣泡存在，并且纖維組織均勻。在大量生產(chǎn)中的模具，為了減少磨損，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要條件。

3有良好的表面腐蝕加工性：有很多模具要求成形的塑件表面為各種其他物質(zhì)的花紋。如皮革紋、綢紋、布紋、精細(xì)圖案等。這就要求鋼材的質(zhì)地細(xì)而均勻，否則表面腐蝕的效果不佳。

4既要耐磨損，而且又有韌性：塑料模具是長(zhǎng)期承受熱交變負(fù)荷的，而且又是長(zhǎng)期經(jīng)受摩擦的。如果僅考慮耐摩擦的一面而不考慮其受熱交變負(fù)荷的一面，若使用冷沖模具用的高碳高合金鋼制造時(shí)，必然出現(xiàn)韌性不足而引起開裂。5焊接性好：在型腔加工中，有時(shí)難免要補(bǔ)焊。因此模具鋼必須有很好地焊接性能。6淬火性能好，變形?。核芰夏＞咛貏e是熱固性塑料模具的型腔部分大都必須進(jìn)行熱處理。這就要求鋼材具有較好的淬透性和很小的變形。一般熱塑性塑料成形用模具，采用調(diào)質(zhì)、預(yù)硬化等處理即可。而熱固性塑料成形用模具則必須淬硬。7電火花加工性好：塑料模的凹型腔時(shí)常采用放電加工，放電加工后表面的硬化層要淺，以便于拋光。拋光在塑料模的型腔加工中是最耗時(shí)間的。時(shí)間長(zhǎng)則增加成本。目前對(duì)自動(dòng)拋光的技術(shù)尚未達(dá)到實(shí)用階段，仍然以手工拋光為主。硬化層厚則拋光工時(shí)增大。8有耐腐蝕性：有些塑料，例如聚氯乙烯在成形時(shí)能產(chǎn)生鹽酸氣體，對(duì)型腔有腐蝕性。所以對(duì)于用于有腐蝕氣體的塑料模，必須考慮鋼材的耐腐蝕性。

常用模具鋼材規(guī)格特性

注塑模具鋼的選擇工作條件和要求推薦鋼號(hào)塑料產(chǎn)品批量較小，精度要求不高、尺寸不大的模具44，45鋼或用10，20鋼進(jìn)行滲碳塑料產(chǎn)品批量較大，受磨損較嚴(yán)重的模具12CrNi3A,20Cr，20CrNiMo進(jìn)行滲碳處理大型、復(fù)雜、塑料產(chǎn)品批量較大的注射模或擠壓成型模STF-4M,HP-4MA(韓國(guó)重工業(yè)),SKT3,SKD6,SKD61(日本大同),H10（美國(guó)ASTM）熱固性塑料模及要求較高的塑料模具DF-2（瑞典ASSAB）,STS31,STD11(韓國(guó)重工業(yè)),D3（美國(guó)ASTM）耐腐蝕和高精度鏡面塑料模具S-136（瑞典ASSAB）,GSW-2738(德國(guó)國(guó)威),NAK55,NAK80（日本大同）對(duì)應(yīng)于不同的模具使用壽命圣度常用的模具材質(zhì)模具材質(zhì)：30萬(wàn)以下：S45C50萬(wàn)以下：S50C50萬(wàn)以上：S55C模仁材質(zhì)：30萬(wàn)以下：HP4M30萬(wàn)以上:HAM10,NAK80,CENA1,HPMMAGIC50萬(wàn)以上：SKD61

備注

在選擇模具鋼時(shí)，除了必須考慮使用性能和工藝性能之外，還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價(jià)格。模具鋼一般用量不大，為了便于備料，應(yīng)盡可能地考慮鋼的通用性，盡量利用大量生產(chǎn)的通用型模具鋼，以便于采購(gòu)、備料和材料管理。另外還必須從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合分析，考慮模具的制造費(fèi)用、工件的生產(chǎn)批量和分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面全面分析，以最終選定合理的模具材料。

模具價(jià)格計(jì)算經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法

模具價(jià)格=材料費(fèi)+設(shè)計(jì)費(fèi)+加工費(fèi)與利潤(rùn)+增值稅+試模費(fèi)+包裝運(yùn)輸費(fèi)

各項(xiàng)比例通常為:

材料費(fèi):材料及標(biāo)準(zhǔn)件占模具總費(fèi)用的15%-30%;

加工費(fèi)與利潤(rùn):30%-50%;

設(shè)計(jì)費(fèi):模具總費(fèi)用的10%-15%;

試模:大中型模具可控制在3%以內(nèi),小型精密模具控制在5%以內(nèi);

包裝運(yùn)輸費(fèi):可按實(shí)際計(jì)算或按3%計(jì);

增值稅:17%

材料系數(shù)法注塑模具=6*材料費(fèi)11月30日上海模具鋼市場(chǎng)價(jià)格行情城市品名規(guī)格材質(zhì)鋼廠/產(chǎn)地價(jià)格漲跌備注上海進(jìn)口模具鋼20*355mmSKD11日本大同5720028.6/斤-上海進(jìn)口模具鋼Ф21XW-42一勝百70200--上海進(jìn)口模具鋼22*410mmSKD61日本大同60200--上海進(jìn)口模具鋼Ф30ED11榮鋼45000--上海進(jìn)口模具鋼Ф38XW-42一勝百70200--上海進(jìn)口模具鋼Ф45XW-42一勝百70200--上海進(jìn)口模具鋼Ф45H13浦項(xiàng)40000--上海進(jìn)口模具鋼Ф45H13浦項(xiàng)40000--上海進(jìn)口模具鋼Ф45DC11浦項(xiàng)31000--上海進(jìn)口模具鋼Ф55XW-42一勝百702