塑料模具钢的选择及热处理(共32张PPT)

时间: 2024-07-22 作者: DILLIDUR450V耐磨板

  电加工性能 电火花加工后,金属表面会留下沟纹,使加工 的粗糙度变 大。或者出现较深的硬化层,使 抛光困难。

  纹饰加工性能 各种花纹和图案(要求清晰、均匀)。要求材 质纯净、组织均匀、无偏析,否则,腐蚀或者 光蚀后效果不是太好。

  塑料成型工艺比较多,最常见的是热固性塑料压 塑和热塑性塑料注塑和挤塑。下面我们就来分析一 下这2类模具的特点。

  由于塑料模具属于型腔模具,工艺流程比较困 难,所以要求材料具备良好的切削和磨削性能。 在这类模具中常常加入S、Pb、Ca、Se等元 素以改善材料的切削性能。

  当模具需要修复或者因为前期加工不当出现缺 陷时,常常采用焊接的方法,因此要求材料应 当拥有非常良好的焊接性能。

  良好的耐磨和硬度和耐腐蚀性能 使模具表面和尺寸经过长期的使用不改变,即保持模 具的使用寿命。

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  对于热塑性塑料而言,添加剂在熔融的塑料中 会成为熔融物料中的“硬点”,在注塑的过程 中会与模具的表面产生摩擦,从而造成模具表 面拉毛等。

  很多塑料中含有CI、F等元素,当加热到熔融 态后就会分解出HCI、HF等有腐蚀性的气体, 从而将模具的表面腐蚀,这样模具表面就会变 得粗糙,在使用的过程中就会加剧模具的磨损。

  2、工作条件 1)热固性塑料压塑模 一定温度 塑料融体的温度为160-250℃ 一定压力

  在压缩的过程中,固体物料与模具之间产生相对运动 (特别是有添加剂的情况),从而产生摩擦。

  2)热塑性塑料注射模 工作温度 塑料温度150-250℃,有添加剂温度可达到 300℃左右Hale Waihona Puke Baidu 压力和冲刷 融体以高速、高压射入模具型腔,所受到压力 比压塑时要小得多,有添加剂的情况下,冲刷 作用比较明显。

  和普通调质钢一样,这类钢材拥有非常良好的综 合性能,在加工一些具有严重磨损性塑料时, 首先将材料来热处理,使其硬度达到4650HRC,在进行完所有其它工序之后再将表面 进行渗N处理,这样可提高材料的耐磨性能, 表面硬度能够达到1000HV以上。

  二、塑料模具常见的失效形式 模具主要失效形式 ➢磨损和腐蚀 ➢塑性变形(局部) ➢断裂失效

  热固性塑料在压缩过程中,由于开始时需要将 塑料压缩(实),在此过程中固体物料产生相 对运动,将造成模具表面的磨损,特别是有固 体添加剂的塑料,这种磨损的趋势更加严重。

  此外在狭窄的凸起部位,由于受到弯曲应力的作用,因此很容易脱落。 以承受必要的工艺负荷、防止变形。

  二、各类钢的成分和性能特点 塑料融体的温度为160-250℃ 2)在一定的温度下发生组织转变,造成内应力。

  2、局部塑性变形(主要是热固性塑料压塑模) 模具部分会出现凹陷、麻点和棱边塌陷等、或分型面之 间间隙增大,从而造成工件报废。

  3、断裂 内因:1)材料韧性不足;2)在一定的温度下 发生组织转变,造成内应力。 外因:尖角部位存在严重的应力集中。

  这类材料原来用在航天、航空领域,成本很高,因此只能用在一些型腔特别复杂模具的制造中。 这类钢材中使用比较多的是SM3Cr2Mo(P20)及其改良型材料SM3Cr2Ni1Mo(P4410)、SM3Cr2MnNiMo、、P20S、P20Ca 以及

  工件的表面上的质量主要根据模具型腔表面的粗糙度,因 此塑料模具的表面大部分比较光滑,基本上要抛光为镜 面。硬度高、晶粒细有利于抛光。

  在冶炼的过程中要从方法上保障材料的纯洁性(比 如电渣熔炼、真空熔炼等),因为非金属夹杂物、 宏观和微观组织不均匀(针眼、空洞和斑痕etc.)都 将使材料的抛光性能下降。

  抗压强度不足(一般表现为淬硬层抗压强度) 在多数的情况下,使用耐腐蚀钢效果更好。 因此不建议进行渗N处理,如果必须提高耐磨性能的话,建议使用含C量稍微高点的耐腐蚀钢。

  某些方面的要求,鉴于上述原因,人们将塑料 这类钢一般适用于普通热塑性塑料成型模具。

  产品要求也有很大差异,因此对于塑料模具材 1、根据塑料制品的种类和质量要求

  这类材料强度、硬度高且耐磨性好。 典型钢种:4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1 Cr12Mo1V1,也可使用T7、T10、9CrSi、9Mn2V、CrWMn、Cr12MoV等。 为了达到表面硬度较高的目的,需要经过渗碳处理以提高材料表层的含C量。

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