塑胶模具钢件的选择（塑料模具选材）

本篇文章给大家谈谈塑胶模具钢件的选择，以及塑料模具选材对应的知识点，希望对各位有所帮助。

常用塑胶模具钢材有哪几种？性能是什么样

塑料模具钢一般可分为时效硬化型塑料模具钢（含镜面模具钢）、耐蚀型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型埋料模具钢（含易切削钢）、调质型塑料模具钢和淬硬型塑料模具钢六个大类。塑料模具钢性能要求严格，热处理难度大。

塑料模具用钢涵盖广泛，从普通钢材到专用钢材都有。这在塑料模具初期更加明显，如今已日趋正规和高级。专门用钢已自成体系，模具用钢的化学成分和合金工具钢的基本相同，但其冶金质量更高，加工精良，对热处理有利。为避免模具零件在强韧化过程中的变形或其他热处理问题，模具钢以预硬化形式供应市场已较普遍。

应用：

1、发展易加工、抛光性好的材料

随着光盘、磁盘、棱镜等精密件的生产，对易加工镜面钢的要求增加。这种钢含非金属杂质少，金相组织细致均一，没有纤维方向性。它是塑料模具钢材的主要发展方向。

2、耐蚀钢

模具在长期运转和保持过程中，容易生锈受蚀，而且随着塑料成型中添加各种成分，模具更容易受蚀。因此要求提高母材机体的耐腐蚀性能，开发了一些耐蚀不锈钢材。

3、马氏体时效合金钢

这种钢材具有足够的力学性能和突出的工艺性能，特别是有较高的强度、韧度、耐磨性、低的热膨胀系数，是制造注塑模的好钢材，但是价格贵。

4、硬质合金

主要用于制作寿命要求很高，制件生产批量大的模具。

以上内容参考?百度百科—塑料模具钢

塑胶模具钢有哪些选材的原则

美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家，以P来表示为主，共分为五类。

◆ 渗碳型塑料模具钢：P1，P2，P3，P4，P5，P6。这类钢含碳量很低，主要是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后表面渗碳淬火提高表面硬度，使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量最小。

◆调质型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。

◆ 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13，而L2和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是：

（1）基本属二次硬化金钢，500-600oC时的热强性好。

（2）含铬较高，大气腐蚀性好。

（3）淬透性极好，适用于大模块。

◆ 不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，主要钢号有420，414L，440，416。

◆ 时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。

塑料模具钢的选用

薄壁的塑料箱体，生产批量在小于10万件时，用P20，P21预硬态（HB250～300），腐蚀性较强时用414L。

高寿命的普通塑料模，用P6或P20，经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大时，可用O1，S7。腐蚀性较强时用420。

非高温的热固性模用P6，P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。

高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。

塑料模具钢的合理选择

随着塑料制品在工业及日常生活中的应用越来越广泛,塑料模具工业对模具钢的需求也越来越大。在塑料成型加工中,模具的质量对产品质量的保证作用是不言而喻的。塑料模具已向精密化、大型化和多腔化的方向发展,对塑料模具钢的性能的要求越来越高,塑模钢的性能应根据塑料种类、制品用途、生产批量、尺寸精度和表面质量的要求而定。

影响塑料磨具钢选择的因素

塑料模具的零部件分为两大类:一类为结构件,包括浇注系统、导向件、顶模板、顶出机构、支承件等;另一类为成型件:包括型腔、型芯、嵌镶件等。其中第一类零件可按机械零件的要求进行强度和结构设计,材料一般选用中低碳素结构钢、合金钢和碳工钢。而成型件由于结构复杂,要求工件的尺寸精度高,表面粗糙度值低,接缝密合性好,对模具材料的力学性能、耐磨性及加工工艺都提出了专业要求。

1.1 模具的主要失效形式

由于模具的工作温度较高,压力较大,有的塑料材料易于与模具表面发生磨损和腐蚀作用,有时还会受到脱模带来的####和碰撞。其主要失效形式有以下三种。

1.1.1 表面磨损

由于塑料中增强树脂填料,对模具型腔表面产生冲刷、磨损和腐蚀作用,从而影响到模具型腔表面粗糙度值升高,尺寸超差。

1.1.2 变形

模具局部产生塑性变形,导致表面发生凹陷、皱纹、麻点和棱角堆塌等损坏。

1.1.3 断裂

由模具局部应力集中导致的断裂现象。

1.2 模具的制造和使用要求

塑料模具对材料在强度和韧度上的要求低于冷作模和热作模,根据其失效形式和工作要求,其基本性能要求归纳为:

1.2.1 足够的耐磨性

由于表面磨损是模具的主要失效形式之一,因此模具应当有足够的硬度,以保证模具的耐磨性,保证模具的寿命。通常需要选择合适的材料和恰当的热处理方法来满足硬度的要求。但当硬度达到一定值时,硬度对耐磨性的提高作用就不明显。

1.2.2 减少热处理变形影响

由于注塑零件形状往往比较复杂,塑料模具在淬硬后很难加工,有时甚至无法加工。为了提高硬度,必须进行热处理。要采取适当的措施来减低热处理变形的影响,对于必须在热处理后进行加工的模具,应选用热处理变形小的材料。

1.2.3 优良的切削加工性能

塑料模具的制造中切削加工成本常占大部分,为了延长切削刀具的使用寿命,保证加工表面质量,要求模具材料具有良好的切削加工性,对于预硬性材料,要求淬火后也有好的加工性。

1.2.4 良好的抛光性能和刻蚀性

为获得高品质的塑料制品,模具内型腔的表面必须进行抛光以减小表面粗糙度值,为了保证模具具有良好的电加工性和镜面抛光性,花纹图案刻蚀性,模具钢应当是材料的纯洁度高,组织细微、均匀、致密,无纤维方向性。

1.2.5 良好的耐腐蚀性能

注塑PVC或加有阻燃剂等添加剂的塑料制品时,会分解出具有腐蚀性的气体,对模具的表面有一定的化学腐蚀作用,制作这类模具时,应选用具有一定抗腐蚀能力的钢材。

常用模具钢的类别及特性

2.1 渗碳钢

渗碳钢由于退火后的硬度低、塑性好,可以采用冷挤压法成型,从而提高工效,减低成本。挤压复杂型腔时,退火后的硬度小于100HBS;挤浅型腔时,小于160HBS,挤压成型后,经渗碳、淬火和回火处理,表面硬度为53～62 HRC。达到表面耐磨性高,心部韧性好的要求。08Cr4NiMoV（LJ）是国内开发的冷挤压成型专用钢,具有成型性能优良、渗碳层深、热处理变形小、耐磨性好等优点。其淬火处理的最佳温度是850℃,回火温度可视模具工作条件选择。

2.2 调质型模具钢

工艺要求是在完成模具机械加工后,再进行调质处理,使模具达到较好的综合机械性能。一类是45、55等优质碳素钢,适宜于形状简单或精度要求不高、使用寿命不长的模具。可以选用SM45、SM55等塑料模具专用钢（YB/T094—1997、YB/T107—1997、YB/T129—1997）,此钢材的纯净度好,力学性能稳定。另一类是合金钢,可以在调质后进行碳氮共渗,进一步提高耐磨性和抗蚀性。其中:40 CrMo有良好的低温####韧度和低的缺口敏感性,适于制作中型模具。42 CrMo属于高强度钢,且有较高的疲劳极限,低温####韧性好,适于制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。38 CrMoA1是典型的渗碳钢,调质后渗氮处理,表面硬度高（大于850HV）并具有一定的抗蚀性。适用于PVC,PC的塑料模具。此外5 CrNiMo、5 CrMnMo等热作模具钢,在塑料模具中主要用于使用温度较高,耐磨性要求高的模具,如热固性塑料模。

2.3 预硬性塑料模具专用钢

可以直接使用已经预硬处理的模块、扁（下转第192页）（上接第91页）钢进行加工,避免了加工后再热处理所造成的各种缺陷,从而提高了模具的制作精度,同时缩短了制作周期。塑料模具钢的主流品种,可以划分为一般型和易切削型以及非调质型等几类。

模具钢的选用及热处理

塑料模具的制作成本中,加工和抛光占到了70%～80%,因此在选用模具材料时,应在保证模具使用性能要求的同时,尽可能地提高其加工工艺性能。其选用方法可按以下方式进行。

（1）根据塑料制品的种类和质量要求选用。

（2）根据塑料件的生产批量选用。在其它影响因素确定时,生产批量越小,对模具的耐磨性和使用寿命要求越低。因此,可选用性能指标低的材料。小批量时,可以选用调质型合结钢或碳结钢。中等批量（30～100万件）时,可以选用P20,5NiSCa,SM2等,大批量时,5NiSCa,PMS等。

（3）根据塑料件的尺寸大小及精度要求选用。对大型高精度的注射模,当塑料件生产批量大时,采用预硬化钢,以防止热处理变形。

（4）根据塑料件的复杂程度选用。应充分考虑模具的加工工艺性,尽量选用易切削,热处理变形小,耐磨性好的材料。

常用塑胶模具钢材有哪几种？性能是什么样？

X40CrMoV51热作钢、40CrMnMo7预硬塑胶模具钢、C45W中炭钢等。有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性的性能。

一、X40CrMoV51热作钢，材质均匀，淬透性良好；优良的机械加工性能及抛光性能；高韧性及可塑性，全方位性质佳；良好的高低温耐磨；良好的抗高温疲劳性能，耐热性佳；内部组织结构细致，比常规熔炉钢优。

二、X40CrMoV51热作钢，韧性及延性佳，切削性抛光性优良，能抵抗温度聚变及热应力疲劳，热处理后尺寸稳定不易变形，红硬性优.2344钢材适合一般金属压铸，挤压模，复模下模。PA，POM，PS，PE，EP塑胶模。热作模具钢材适用于铝，锌，合金压铸模。

三、40CrMnMo7预硬塑胶模具钢，是一款德国出产的磨具合金钢，用于凸轮轴、连杆。

四、40CrMnMo7预硬塑胶模具钢经“超纯净”工序生产，预硬化，呈现高度的微观纯净及优良的均质结构，优良的抛光性及光蚀刻花性。经热处理后，加工及抛光性能良好，可进行氮化处理，适于镀铬等表面处理，材质硬度均匀（至400mm厚），良好的韧性，良好的机械加工性能。金组织为马氏体及贝氏体组织。

五、C45W钢属于中碳钢,价格便宜,加工容易,适合于高频感应加热淬火、火焰淬火等表面硬化处理。

如何选择塑胶模具材料及硬度？

选择塑胶模具材料及硬度的要求，一般是根据生产制品的总模数（产量、时间长度）、精密程度、适用塑料原料等方面来确定。

具体模具材料及硬度参考资料如下：

一、德国2311（P20）

出厂状态：HB270-320

钢材特性：优质塑胶模具钢

用途：长期生产高质塑胶模具。

二、德国2738（738/718）

出厂状态：预硬至31-35HRC（290-330HB）738H预硬至330-370HB

钢材特性：钢材加入镍成份，硬度均匀，切削良好，更适合大型模具，如电器产品，可电火花加工。用途：用于制造高级塑料注塑模具等。

738适合大型模具，附加1%镍成份，其淬透性及硬度均比2311大大提高。因此钢种是预加硬，故免却在加工后进行热处理等工序。

三、德国2344（8407H13W302）

出厂状态：HB180-210

钢材特性：钢质清洁均匀，结构良好，用3000吨压机锻压，冲击强高，经超声波检验表面黑皮经加工刨除，材料利用率高，且可减少加工费用，有最

佳之红硬性及良好的刃性。

用途：制锌、铝、锡等有色合金及铜合金之压铸模，或唧咀，挤压轴心等，可用作热锻或冲压模，经淬火后可作高级永久性生产塑胶模。

四、德国2316（商业名：S136HS136）

出厂状态：HB265-310

钢材特性：最佳之抛光性；渗透性良好，良好之抗腐蚀性，此钢材经淬火及镜面磨光后，其抗腐蚀性能更加可靠。预加硬抗腐蚀特佳，合要求镜面及酸性塑胶模具。

2316A使用硬度，45-47HRC此时抗腐蚀性效果最佳。

五、德国2510商业名：德国油钢

出厂硬度：软性退火至约230HB

特点：此钢为锰、铬、钨合钢，是高品质不变形的冷作工具钢，具备优良的机械加工性，淬硬时，尺寸极其稳定，淬硬后表面在极高硬度。

带有极高刃性，所以具优良抗磨能力，及易于锻制及淬火可适合广泛使用在切削，冷冲压和成型工具，如剪口刀模，冷冲压模，各种量规、

锣刀、铰刀、工模轴套和塑料小模件。

六、德国2083防酸镜面模具钢

出厂硬度：经硬化及回火至HB265-310

特点：可加硬至52HRC防酸镜面模具钢。抛光性能良好，适合电蚀。用途：适合酸性塑胶及要求良好抛光的模具。2083H可预硬至280-310HB防酸及抛光性能良好。七、日本优质皇牌钢S50CS55C55号钢

钢材特性：此钢适用于做一般塑胶模，因其含碳水化合物量高，比普通钢料耐用且价格平宜，故较为普遍使用。

八、瑞典718H

出厂状态：预硬至35-39HRC

钢材特性：钢材加入镍成份，硬度均匀，切削良好，更适合大型模具如电器产品，可电火花加工。用途：用于制造高级塑料注塑模具。

九、瑞典S136H预加硬透明耐蚀镜面模钢。

出厂状态：淬火加回火HRC31-35

特点：最佳之抛光性；渗透性良好，良好之抗腐蚀性，此钢模经淬火及镜面磨光后其抗腐蚀性更加可靠。S136、S136H热处理分析S136：退火至215HB

S136H：预硬至290-330HB

高纯度、高镜面度，抛光性能好，抗锈防酸能力极佳，热处理变形小。

S136的特点；优良的耐腐蚀性，优良的可抛光性，优良的耐磨性，优良的机械加工性，淬硬时具有优良的稳定性。结合上列的优点，使得S136有卓越的生产特性，而具备优良耐腐蚀性的塑胶模具，更有下列特点：①、较低的维护费用，模具经过长期使用后，模穴表面仍然维持原先的光滑状态，模具在潮湿的环境下操作或储存时不需要特别的保护。②、较低的生产成本：模具不因冷却水的影响而腐蚀，由于有一定的冷却循环可增加模具寿命。S136能适用于所有的模具，由于其特殊的性质，更适合特殊环境的需求。

十、瑞典8407热作压铸模负钢

出厂状态：退火HB≤180

钢材特点：钢质清洁均匀，结构良好，用3000吨压机锻压，冲出强度高，经超声波检验，表面黑皮经加工刨除，材料利用率高，且可减小加工费用，

有最佳之硬性及良好的刃性。

用途：制锌、铝、锡等有色合金及铜合金之压铸划，或唧咀，挤压轴心等，可用作热锻或冲压模，经淬火后可作高级永久性生产塑胶模。

十一、瑞典DF-2不变耐磨油钢，商业名：瑞典油钢出厂状态：退火≤HB190

用途：用途广泛，要制作成冷作工具及模具，切削刀具，塑胶模嵌件，手节压花模，量具及成型工具。

十二、日本NAK80

出厂状态：HB370-400

钢材特点：高性能抛光镜面钢，合要求镜面塑胶模具。

十三、日本三菱MUP（高级塑胶模具钢）

出厂硬度：预硬至HB270-320

特点：硬度及金相结构均匀，容易达成镜面磨光，预硬塑胶模具钢，硬度均匀透切，永不变形，因含硫量低，对火花电蚀更为适合。

MUP系列钢材特点是：纯洁度良好，耐磨性高，加工性能良好，适合蚀纹，电蚀及焊接等加工，适用于各类优质塑胶模具之制作。

模具在机械加工后变形，主要原因是钢材内部的残余应力所引起。

塑胶模具钢件的选择的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容。