项目十二塑料模具材料 模具材料与热处理课件

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1、项目十二塑料模具材料任务目录任务一塑料模具的分类、工作条件、失效形式及性能要求任务二塑料模具材料与热处理任务三塑料模具的选材任务一塑料模具的分类、工作条件、失效形式及性能要求学习目标了解塑料模具的分类及服役条件。掌握塑料模具的失效形式和塑料模具材料应具有的性能要求。具有根据塑料模具材料应有的性能要求解决实际问题的能力。实践项目参观塑件加工厂，了解塑料模具的工作条件，分析其失效形式，了解塑料木应具有的的性能要求。相关知识塑料模具的分类根据塑料件的原材料性能和成型方法，可把塑料模分为两大类：热固性塑料模主要用于成型

2、热固性塑料制品，即将粉末状热固性塑料加工成型。包括热固性塑料压缩模、热固性塑料传递模和热固性塑料注射模三种类型。其中压缩模应用最多，注射模应用较少。热塑性塑料模主要用于热塑性塑料制品的成型，包括热塑性塑料注射模、热塑性塑料挤出模和热塑性塑料吹塑成型模。其中注射模应用最多。这类模具是将粘流态的塑料加工成型。塑料模具的服役条件热固性塑料模具的工作温度一般在160~250℃，模腔承受的单位压力大，一般为160~200MPa，工作中型腔面与流动粉料间发生摩擦，使型腔面易磨损，并承受一定的冲击负荷和腐蚀作用。该类模具压制

3、各种胶木粉制作制件时，在原材料中加入一定量低的粉末填充剂，在热压状态下成型，所以热负荷、机械负荷都较大，而填充剂致使模腔磨损也严重。热塑性塑料模具的工作温度一般在150℃以下，承受的工作压力和摩损较热固性塑料模小，当成型聚氯乙烯、氟塑料及阻燃的ABS塑料制品时，会分解出HCl、SO2、HF等腐蚀性气体，对模具型腔面产生较大的腐蚀。这类塑料模具在加热成型时一般不含固体填料，所以如型腔时射流润滑，对模腔磨损小。如果含有玻璃纤维填料，则大大加剧对流道和型腔面的磨损。塑料模具常见的失效形式磨损、腐蚀失效主要表现为模具表

4、面拉毛，粗糙度变高而失去光泽。塑性变形失效模具在持续受热、受压条件下工作，会产生塑性变形引起模具型腔表面起皱、凹陷、麻点、棱角堆塌等缺陷而造成失效。断裂失效塑料模多数形状复杂，存在许多凹槽、薄边等，这些部位易造成应力集中，当韧性不足时，就会导致开裂。塑料模具材料的性能要求根据塑料模具的失效形式，模具零部件的材料应具有的性能为：较高的硬度、耐磨性和耐蚀性。较高的强度、韧性和疲劳强度。一定热强度和热疲劳强度。良好的切削加工性。良好的热处理工艺性和表面处理工艺性。良好的抛光性和光刻蚀性能。课外实践项目寻找废旧的塑料模

5、具，分析其失效的原因。任务二塑料模具材料与热处理学习目标了解塑料模具钢的分类。掌握各种塑料模具钢的特性及应用。了解国内销售的进口塑料模具钢的性能和应用情况简介。了解塑料模具的选材原则及常选用的材料。具有辨别各种塑料模具材料的基本性能和用途的能力。实践项目查阅塑料模具材料的特性，分析它们的区别及应用。相关知识塑料模具钢的分类塑料模具钢按钢材的特性和使用时的热处理状态进行分类可分成：碳素塑料模具钢（也称为非合金塑料模具钢）、预硬化型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢、淬硬型塑料模

6、具钢。塑料模具钢的类别和牌号如表12-2所示。塑料模具钢的成分、性能和热处理碳素塑料模具钢的特性和热处理1、特性碳素塑料模具钢在钢号前加SM符号以区别于优质碳素结构钢，这类钢与优质碳素结构钢相比，钢中的实际S、P含量低，钢材的纯净度好，且碳含量的波动范围窄，力学性能更稳定，加工性能好。2、用途这类钢适宜于制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需要很长的塑料模具。常用的碳素塑料模具钢中典型的有SM45、SM50、SM55三种，其化学成分见表12-3。三种钢的含碳量不同，使其性能和应用有所区别，其各自

7、的热处理规范见表12-4~表12-6。预硬化塑料模具钢特性和热处理1、特性预硬化型钢就是供应时已预先进行了热处理（淬火、回火），并使之达到模具使用态硬度，该类钢含碳量一般在0.3%~0.5%之间，含有一定量的Cr、Ni、Mo、V等元素。这类钢的特点是在硬度30~40HRC的状态下可以直接进行成形车削、铣削、钻孔、雕刻、精锉等项加工，精加工后可直接交付使用，这就完全避免了热处理变形的影响，从而保证了模具的制造精度。2、典型钢号的特性及热处理3Cr2Mo（P20）钢3Cr2Mo钢是国际上较广泛应用的预硬型塑料模具钢

8、，其综合力学性能好，淬透性高，可以使较大截面的钢材获得均匀的硬度，并具有很好的抛光性能，表面粗糙度低。3Cr2Mo钢宜于制造尺寸较大、形状复杂、对尺寸精度与表面粗糙度要求较高的塑料模具和低熔点合金压铸模。3Cr2Mo钢预先热处理可进行等温退火、高温回火。最终热处理：淬火+回火。等温退火：加热温度为840~860℃,保温2h;等温温度710~730℃，保温4h，炉冷至500℃以下出炉空冷