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塑膠模具及鋼材相關知識點(搜索于網絡)

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%&模具分類:<br>按硬度分類:軟模、硬模(淬火處理);<br>按質量等級分類:一級 、二級 、三級 四級;<br>按難度分類:A級、 B級、 C級、 D級;<br>按模具大小分類:特大型、 大型 、中型 、小型。<div><br></div><div>%&模具硬模和軟模的定義:<br>1、模具硬度:軟模、硬模<br>1)軟模:模具鋼材已預硬,無需淬火處理,但硬度較低,HB在400以下,生產壽命也比較短。<br>2)硬模:模具鋼材經退火處理,加工分兩次粗加工與精加工,粗加工后再進行淬火處理,硬度在HRC48°以上,粗加工后要保留0.2左右的加工余量,因淬火處理后,工件會變形,以防精加工達不到工件要求。生產壽命在50~100萬次以上,小型模具應用最多。</div><div><br></div><div><br></div> %&模具質量等級<br>*一級模具質量<br>1、模具:必須能有一百萬或以上的開模次數<br>2、一級模具的要求如下:<br>(1)詳細的模具設計(連電腦圖和物料);<br>(2)模胚硬度最少要有HB280;<br>(3)模仁必需最少見硬HRC50,所有行位及配件等亦必要淬硬;<br>(4)要中托邊司管頂針;<br>(5)行位必定要有耐磨片;<br>(6)溫度控制監察器須按可行性,而裝在模、哥或行位;<br>(7)建議將全部冷卻水道做鍍鎳(ELECTROLESS NICKEL PLATING)用意在防止生銹及容易清理;<br>(8)分模線必要加定位鎖。<br>在小型和微型隔膜泵偏心輪的應用上,蘇州維本工程塑料共有兩款應用牌號:<br>1、Wintone Z33---耐磨靜音齒輪專用工程塑料,在隔膜泵偏心輪應用上,Z33材料注塑的偏心的耐疲勞壽命,一般是常規的POM偏心輪的兩倍左右,并且防頂穿;<br>2、Wintons Z33 NAT---耐熱蠕變、耐磨降噪齒輪專用工程塑料,在隔膜泵偏心輪應用上,Z33 NAT材料注塑的偏心輪的耐疲勞壽命,一般是常規的POM偏心輪的四倍左右,并且防頂穿。<br><br>二級模具質量<br>1、模具:必須能有五十萬或以上的開模次數。<br>2、二級模具的要求如下:<br>(1)建議做詳細的模具設計<br>(2)模胚硬度最少要有HB280<br>(3)模仁必需最少見硬HRC48,所有行位及配件等亦必要求熱處理<br>(4)溫度控制監察器須依照可行性安裝<br>(5)分模線必要加定位鎖<br>(6)以下之要求會于個別要求及在報價時而定立<br><br>*三級質量模具<br>1、模具:必須能有二十五萬或以上的開模次數。<br>2、三級模具的要求如下:<br>(1)建議做模具設計<br>(2)模胚硬度最少要有HB165<br>(3)模仁必需最少為HB280<br>(4)除以上3點基本要求外,其它均視作選擇性的額外要求<br><br>*四級質量模具<br>1、模具:要求開模大約1萬次。<br>2、四級模具的要求如下:<br>(1)建議做模具設計<br>(2)模胚可能是一般的銅材或鋁<br>(3)模肉可用鋁或用客戶同意下的鋼材<br>(4)除以上3點基本要求外,其它均視作選擇性的額外要求<br><br><br> 四、模具難度:<br>A級:有多個行位以及斜頂多次分型、抽芯及旋轉抽芯等結構很復雜的模具。<br>B級:有多個(二~四個)行位斜頂二到三次分型及有抽芯等模具結構較復雜。<br>C級:簡單的細水口進膠模具,有一、二個行位、斜頂等結構一般的模具<br>D級:大水口模具,二板模具,無行位、無斜頂等結構簡單的模具。<br><br>五、模具大小:特大型 大型 中型 小型<br>特大型:模具寬度在800mm以上模具。<br>大型: 模具寬度在600~800mm(不含800)之間的模具。<br>中型:模具寬度在350~600(不含600)之間的模具。<br>小型:模具寬度在350以下的模具。<br><br><br> 模具用的鋼材:<br>鋼材是模具質量的決定性因素,選擇合理的鋼材是重中之重。選擇鋼材的標準是:<br>①注塑材料的要求—不同的塑料要選用不同的鋼材,如對高拋光的要求、耐腐蝕的要求等等;<br>②價格—鋼材性能夠用就好,不是越貴越好;考慮到模具的成本因素,模具鋼材要選用和模具壽命相應的材料,避免不必要的浪費;一般P20的壽命在30萬左右;2738,50萬沒問題,H13/2344通常在80-100萬以上,可以根據情況選擇;<br>③熱處理。模具的表面處理也是非常重要。氮化—能夠增強鋼材的表面硬度,有效延長模具壽命;電鍍—能對模具鋼材進行有效改性,對一些需要高亮度的和耐腐蝕的塑件可以利用電鍍來增強和改進鋼材的性能。<br>鋼材的定義:<br>鋼材是指含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼,我們的模具鋼材都屬于合金鋼。<br>改變鋼材性能的辦法,主要有以下三方面:<br>1. 合金成分<br>碳(C)<br>增加淬火組織的硬度;<br>形成碳化物,提高耐磨性;<br>降低韌性;<br>降低可焊性<br><br>鉻(Cr)<br>提高鋼之硬度,形成堅硬及穩定的碳化鉻,從而改善耐磨性;<br>能提高鋼的淬透性;<br>當Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用,并提供良好拋旋光性<br><br>鉬(Mo)<br>Mo是強碳化物形成元素,提高耐磨性;<br>Mo>0.5%能抑止其他合金元素引致之回火脆性;<br>提供紅硬性,熱強度;<br>提高淬透性,回火穩定性<br><br>釩(V)<br>可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;<br>細化鋼的晶粒,降低過熱敏感性<br>提高鋼之強度、韌性及回火穩定性<br><br>鎳(Ni)<br>Ni能提高鋼的淬透性;<br>Ni能細化晶粒<br><br>硫(S)<br>常以MnS形式存在鋼中,割裂基體的連續性,惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性,可提高材料的切削能力。<br>蘇州維本工程塑料Wintone Z63塑膠彈簧專用料是一款與PP、PE屬于同一類的聚烯烴類半結晶性塑料,在塑膠彈簧的應用上,Z63材料主要的優勢在以下四點:<br>第一點:Z63材料回彈力度大(我們有些客戶原來要用2到3克左右重量的普通彈簧料來達到需要的回彈力度,Z63材料只需要非常簡單的彈簧結構和0.5克左右的料重就能達到同樣的回彈力;<br>第二點:Z63材料注塑的塑膠彈簧,回彈速度比較快;<br>第三點:Z63材料注塑的塑膠彈簧,耐疲勞性比較好;<br>第四點:Z63材料屬于和PP、PE同一大類的聚烯烴類半結晶性塑料,非常環保,不含甲醛。<br>在乳液泵、粉泵、泡沫泵、噴霧泵的各類塑膠彈簧的應用上,蘇州維本工程塑料Wintone Z63強韌型、高回彈、耐腐蝕性工程塑料,可以幫助解決傳統的PP、尼龍、POM等塑膠材料回彈性和抗形變能力不夠、回彈力不夠強、復原速度不夠快、耐疲勞性和耐腐蝕性不夠等問題,與金屬彈簧相比,Z63塑膠彈簧具有更好的耐腐蝕性,重量輕,不污染乳液,同時便于回收利用。<br>蘇州維本工程塑料Wintone Z63材料在塑膠彈簧應用上的特點是:強韌且不受水份影響、優異的回彈性和抗形變能力、回彈力強并且復原速度快、耐腐蝕(包括耐酸堿、耐鹽、耐水解等各類化學物質)、優異的耐疲勞性、環保可回收。可以幫助您大幅提升塑膠彈簧的使用壽命和可靠性。<br>模具鋼按用途分類<br><br>1. 冷作模具鋼<br>冷作模具鋼主要用于制造對冷狀態下的工件進行壓制成型的模具。如冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣,從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。<br><br>2. 熱作模具鋼<br>熱作模具鋼主要用于制造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼;對特殊要求的熱作模具鋼,有時采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。<br><br>3. 塑料模具鋼<br>由于塑料的品種很多,對塑料制品的要求差別也很大,對制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以,不少工業發達的國家已經形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。<br><br>以塑膠齒輪注塑模具為例,我們來看下對齒輪注塑模的模具鋼需要注意的幾個點。<br>塑膠齒輪模具型腔用鋼材的性能要求<br>①機械加工性能好。選用易于切削,并且在加工后能得到高精度、高表面質量的模具鋼種。為此,應主要選用中碳合金模具鋼。<br>②高強度、韌性好。在齒輪注塑生產過程中,型腔齒圈分型面容易被塑料垃圾壓蹋形成凹坑,致使輪齒溢料出現飛邊。因此,要求選用熱處理后強度高、韌性好和不易崩缺的優質的合金模具鋼。<br>③火花加工性能好。現代模業已普遍采用電火花線切割和電火花成型作為齒輪型腔的最終成型加工工藝,一般均無法進行后序研磨拋光加工(擁有磨料流設備單位除外)。因此,要求采用在電加工變形量和表面粗糙度較小和變質硬化層較薄的優質模具鋼種。<br>④耐磨損、抗疲勞性能好。塑料齒輪的注射成型壓力較高,齒輪型腔不僅受到高壓塑料熔體的沖擊,而且還受冷熱交變的溫度應力作用。一般的高碳合金鋼,通過熱處理可獲得高硬度,但韌性差易形成表面裂紋或輪齒易出現崩缺,故不能采用。此外,齒輪型腔一旦出現任何損傷,一般均無法進行修復。因此,應選用耐磨損、抗疲勞性能好的中碳合金優質模具鋼。<br>⑤耐化學腐蝕性能強。聚甲醛等塑料對模具有一定的腐蝕作用,特別是較潮濕的未經過除濕干燥處理的聚甲醛,在注射過程中易產生瓦斯與空氣混合氣體,對型腔和型芯、螺桿和料筒等零部件產生化學腐蝕作用。因此,應選用耐腐蝕性能強的合金優質模具鋼。<br><br>塑膠齒輪模具型腔材料的選材參考<br>根據塑料齒輪型腔和型芯尺寸的大小,可直接采用棒材或板材加工。20世紀80年代以來,我國開始引進國外生產的優質模具鋼來制造齒輪注塑模具型腔、型芯等關鍵成型零部件件,主要有美國、日本和德國生產的預硬模具例,與此同時,國產模具鋼也不斷涌現,為降低注射模的制造成本起到了積極的促進作用。<br><br>常用的塑膠齒輪國產模具鋼有哪些?<br>1.預硬鋼<br>國產P20(3Cr2Mo)預硬鋼的硬度可達36~38HRC,拉伸強度為1330MPa.不必熱處理即可保證模件獲得較高的形狀和尺寸精度要求,也易于切削加工和拋光,適用于注射模數為10萬次左右成型模件。在預硬鋼中加入硫,能改善其切削性能。<br>國產SMI(55CrNiMnMoVS)和5NiSCa(5CrNiMnMoVSCa)預硬化后的硬度為35~45HRC,但切削性能類似于中碳調質鋼,適用于注射模數為20萬次左右成型模件。<br>國產718(3Cr2NiMo)預硬鋼是國產P20改進型鋼號,品質上有較大改進,彌補了P20的不足。除了不能用于有耐腐蝕性要求的塑料模具零件外,目前是國內應用最廣泛的通用型塑料模具鋼材的典型鋼號,比較適用于15萬次左右成型模件。<br><br>2.鏡面鋼<br>鏡面鋼多屬于析出硬化鋼,也稱之為時效硬化鋼,是采用真空熔煉方法生產的。這種鋼在真空環境下經過500~550℃,進行5~10h時效處理,鋼材彌散析出復合合金化合物,使鋼材發生硬化,具有40~45HRC硬度,且耐磨性好、處理過程的變形量小。由于材質純凈,可做鏡面拋光,并能光腐蝕精細圖案,具有較好的電火花加工及抗銹蝕性能。還有一種氮化高硬度鋼25CrNiMoAl,調質后硬度為23~25HRC,時效后硬度38~42HRC,經過氮化處理后表層硬度可達70HRC以上,適用于玻璃纖維增強塑料的注射模成型零部件。<br><br>3.耐腐蝕鋼<br>國產PCR(6Cr16NiCuNb)屬于不銹鋼料鋼種,但比一般不銹鋼具有更高強度,更好的切削性能和拋光性能,且熱處理變形小,使用溫度小于400℃,空冷淬硬可達42~53HRC,適用于含氮和阻燃劑的腐蝕性塑料注射成型模件。<br><br>在洗地機四級傳動平行軸減速齒輪箱的塑膠齒輪應用上,蘇州維本工程塑料Wintone Z33耐磨靜音齒輪專用料(應用在第一級塑膠齒輪)和Wintone ZG6高扭力、低吸濕、耐磨降噪齒輪專用料(應用在第四級塑膠齒輪),幫助了眾多終端OEM品牌客戶和減速齒輪箱專業廠家,解決了常規的POM和尼龍材料在塑膠齒輪應用上,在降噪、耐磨耐疲勞性和高扭力這三方面難以兼顧的問題。<br>蘇州維本Wintone ZG6高扭力、低吸濕、耐磨降噪齒輪專用料,在各類高扭力塑膠齒輪的應用上,ZG6材料可以幫助您解決常規的玻纖增強PA66等齒輪材料可能會遇到的以下問題:<br><br>1.玻纖增強PA66材料耐磨耐疲勞性不夠,噪音比較大、齒輪的尺寸和扭力受水份影響比較大等問題;<br>2.POM材料扭力不夠,耐熱蠕變性不好,易斷齒等問題;玻纖增強POM耐磨耐疲勞壽命不夠,脆性大等問題;<br>3.玻纖增強尼龍12和尼龍612,耐磨耐疲勞性不夠,扭力不夠等問題;<br>4.玻纖增強PA46耐磨不夠,扭力和尺寸受水份影響過大,尺寸精度較難控制,噪音大等問題;<br>ZG6材料在齒輪應用上的特點是:耐磨耐疲勞、高扭力且不受水份影響、降噪、低吸濕、耐熱耐腐蝕、尺寸穩定性高。
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