影響塑料模具鋼選擇的因素

影響塑料模具鋼選擇的因素

塑料模具的零部件分為兩大類:一類為結構件,包括澆注系統(tǒng)、導向件、頂模板、頂出機構、支承件等;另一類為成型件:包括型腔、型芯、嵌鑲件等。其中第一類零件可按機械零件的要求進行強度和結構設計,材料一般選用中低碳素結構鋼、合金鋼和碳工鋼。而成型件由于結構復雜,要求工件的尺寸精度高,表面粗糙度值低,接縫密合性好,對模具材料的力學性能、耐磨性及加工工藝都提出了專業(yè)要求。

1.1 模具的主要失效形式

由于模具的工作溫度較高,壓力較大,有的塑料材料易于與模具表面發(fā)生磨損和腐蝕作用,有時還會受到脫模帶來的碰撞。其主要失效形式有以下三種。

1.1.1 表面磨損

由于塑料中增強樹脂填料,對模具型腔表面產(chǎn)生沖刷、磨損和腐蝕作用,從而影響到模具型腔表面粗糙度值升高,尺寸超差。

1.1.2 變形

模具局部產(chǎn)生塑性變形,導致表面發(fā)生凹陷、皺紋、麻點和棱角堆塌等損壞。

1.1.3 斷裂

由模具局部應力集中導致的斷裂現(xiàn)象。

1.2 模具的制造和使用要求

塑料模具對材料在強度和韌度上的要求低于冷作模和熱作模,根據(jù)其失效形式和工作要求,其基本性能要求歸納為:

1.2.1 足夠的耐磨性

由于表面磨損是模具的主要失效形式之一,因此模具應當有足夠的硬度,以保證模具的耐磨性,保證模具的壽命。通常需要選擇合適的材料和恰當?shù)臒崽幚矸椒▉頋M足硬度的要求。但當硬度達到一定值時,硬度對耐磨性的提高作用就不明顯。

1.2.2 減少熱處理變形影響

由于注塑零件形狀往往比較復雜,塑料模具在淬硬后很難加工,有時甚至無法加工。為了提高硬度,必須進行熱處理。要采取適當?shù)拇胧﹣頊p低熱處理變形的影響,對于必須在熱處理后進行加工的模具,應選用熱處理變形小的材料。

1.2.3 優(yōu)良的切削加工性能

塑料模具的制造中切削加工成本常占大部分,為了延長切削刀具的使用壽命,保證加工表面質量,要求模具材料具有良好的切削加工性,對于預硬性材料,要求淬火后也有好的加工性。

1.2.4 良好的拋光性能和刻蝕性

為獲得高品質的塑料制品,模具內型腔的表面必須進行拋光以減小表面粗糙度值,為了保證模具具有良好的電加工性和鏡面拋光性,花紋圖案刻蝕性,模具鋼應當是材料的純潔度高,組織細微、均勻、致密,無纖維方向性。

1.2.5 良好的耐腐蝕性能

注塑PVC或加有阻燃劑等添加劑的塑料制品時,會分解出具有腐蝕性的氣體,對模具的表面有一定的化學腐蝕作用,制作這類模具時,應選用具有一定抗腐蝕能力的鋼材