塑料模具材料的选择 -管理资料(【产品知识】冲压模具材料的分类及强化处理技术的探讨)
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本文导读目录：
塑料模具材料的选择 -管理资料
高品质的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。
例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1～0.25的水平，光学面则要求Ra4.良好的热稳定性。
塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。
45、50牌号的碳素钢具有一定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。
高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度和耐磨性，多用于成型零件。
但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小、形状简单的成型零件。
随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性、精度等要求愈来愈高，对模具材料也提出更高要求。
对于制造复杂、精密和耐腐蚀性的塑料模，可采用预硬钢(如PMS)、耐蚀钢(如PCR)和低碳马氏体时效钢(如18Ni-250)，均具有较好的切削加工、热处理和抛光性能及较高强度。
此外，在选择材料时还须考虑防止擦伤与胶合，如两表面存在相对运动的情况，则尽量避免选择组织结构相同的材料，特殊状况下可将一面施镀或氮化，使两面具有不同的表面结构。
【产品知识】冲压模具材料的分类及强化处理技术的探讨
冲压模具材料的类型挫样，不同的冲压模具有着材料性能的要求也不同。
如在汽车制造工业中，应用新进一批结构较为复杂的冲压模具，强化热处理技术后，模板的孔隙出现变形，甚至呈带状或块状分布。
主要原因是碳化物膨胀系数比钢小，热处理时冲压模具材料因为内部膨胀，而在冷却系统中又受到内部模具内孔收缩，使得模具提高热处理技术。
冲压模具材料的应该根据具体的冲压模具材料，强化其处理技术。
以此确保模具材料质量和处理技术的顺利进行，因此根据具体的冲压模具材料进行合理选择。
一种变强度热冲压模具材料及其制备方法与应用与流程
在较优实施例中，mn、mo和cr的质量比为1～1.2:2.0～2.1:3.0～3.2。
本发明在第二方面提供了一种变强度热冲压模具材料的制备方法，包括以下步骤：。
步骤1、电炉冶炼：变强度热冲压模具材料的化学成分的质量百分比为：c0.40～0.55％，si≤0.50％，mn0.85～1.50％，cr2.50～3.50％，mo2.00～3.00％，v0.50～0.80％，p≤0.010％，s≤0.001％，fe余量；配料后放入电炉中进行熔炼，浇铸成母材待用，然后进行电渣重熔，通过结晶器冷却制备出电渣锭；。
步骤2、高温扩散退火：将所述电渣锭加热到1250～1270℃，进行扩散退火；。
步骤3、热加工成形：将经过高温均质化处理的所述电渣锭降温至1150～1200℃温度范围内进行多向锻造加工，锻制成模块；。
步骤4、组织细化处理：固溶温度为1060～1100℃，然后将所述模块水冷至模块表面温度200～250℃；第一阶段等温温度为870～890℃，第二阶段等温退火温度为770～790℃，固溶保温时间和两段加热保温时间均根据工件有效尺寸、装炉量和装炉方式而定；。
步骤5、淬回火热处理：在真空炉中加热至1020～1060℃，采用高压气淬冷却至80℃以下，随后进行回火处理，淬火和回火加热保温时间均根据工件有效尺寸、装炉量和装炉方式而定。
优选地，上述步骤1中，mn、mo和cr的质量比为1～1.2:2.0～2.1:3.0～3.2。
优选地，上述步骤2中，扩散退火时间根据电渣锭的直径、装炉量和装炉方式制定，一般至少≥10h。
优选地，上述步骤3中，锻造加工的镦粗比≥2，拔长比≥4。
优选地，上述步骤3中，终锻温度为850～900℃。
优选地，上述步骤5中，回火处理在540～620℃温度范围内进行。
优选地，上述步骤5中，回火处理进行2～3次。
本发明在第三方面提供了上述变强度热冲压模具材料在汽车制造中的应用，尤其是作为变强度汽车板热冲压成形模具专用钢的应用。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。
所以凡是不脱离本发明所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
以下将结合附图对本发明作进一步说明，以充分说明本发明的目的、技术特征和技术效果。
图1示出了本发明较优实施例中变强度热冲压模具材料的退火态(上图)和回火态(下图)的显微组织；。
图2示出了本发明较优实施例中变强度热冲压模具材料的回火特性曲线；。
图3示出了本发明较优实施例中变强度热冲压模具材料在580℃下的热稳定性能；。
图4示出了本发明较优实施例中变强度热冲压模具材料的热导率随温度的变化曲线。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
为解决变强度热冲压无专用模具钢的现状，本发明提供了一种全新的合金配比，加入较多的mn元素和mo元素，并适当降低cr元素、si元素和v元素的加入量，在mn:mo:cr≈1:2:3的条件下开发出适用于变强度热冲压的新型钢种，本发明钢具有良好的强韧比和热导率，优异的热稳定性和高温抗拉毛性能。
本实施例中，采用的变强度汽车板热冲压成形模具专用钢的化学成分质量百分比如下：。
本实施例中，变强度汽车板热冲压成形模具专用钢的制备方法如下：。
步骤1、电炉冶炼：按上述的合金元素配比在电炉中进行熔炼，熔炼温度大于1500℃，然后经过真空脱气，浇铸成母材待用，然后进行电渣重熔，通过结晶器冷却制备出φ730mm电渣锭备用。
步骤2、高温扩散退火：将电渣锭加热到1265℃，保温≥16h。
步骤3、热加工成形：将经过高温均质化处理的电渣锭降温至1180℃左右进行多向锻造加工，镦粗比≥2，拔长比≥4，终锻温度850～900℃，最终锻制模块截面尺寸为265×810mm。
步骤4、组织细化处理：将锻制模块进行组织细化处理，其中，固溶温度为1070℃，固溶时间为5h，然后水冷至模块表面温度200℃。
第一阶段等温温度为880℃，保温时间为12h；第二阶段等温退火温度为780℃，保温时间为22h，然后炉冷至室温。
步骤5、淬回火热处理：从组织细化处理后的模块端部中心区域取60×60×120mm试料，将工件在真空炉中加热至1050℃进行奥氏体化，采用高压气淬冷却至80℃以下出炉；随后进行540℃、565℃和540℃三次回火热处理。
(1)淬火硬度：55.5-56.2hrc，回火硬度52-54hrc。
(2)冲击韧性试验：按照nadca#207-90标准取冲击试样，试样尺寸为7×10×55mm无缺口，其室温冲击功值：310-324j。
(3)抗回火稳定性：在580℃保温20h后，硬度从54hrc降至48hrc，降幅为6hrc。
(4)高温耐磨性实验：采用umt-3高温摩擦磨损试验机进行评价，其580℃下的磨损体积：0.06mm3。
本实施例中，采用的变强度汽车板热冲压成形模具专用钢的化学成分质量百分比如下：。
那么以上的内容就是关于塑料模具材料的选择 -管理资料的介绍了，【产品知识】冲压模具材料的分类及强化处理技术的探讨是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
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