塑料模具钢热处理的工艺规范需要注意哪些问题?
塑料模具钢承载了我国上世纪快速发展背后的影子,一路跟随我们改革开放走过来,其中的艰辛相信在东北老工业基地的工人们都深有体会,而现如今我国的磨具钢产业已经进入了新的发展模式,很多新机器设备以及技术上的突破让我们可以生产出更加好用的模具钢,那么模具钢的热工艺规范需要注意哪些问题呢?
塑料模具的选材依据
塑料模具的选材分为成形件的选材和塑料模具辅助零件的选材。
塑料模具成形件的选材 选择塑料模具成形件的材料应考虑以下几方面问题。
①
塑料制品的种类与要求。塑料制品种类不同其塑料模具的工作条件也不相同,ABS、聚***烯和聚四***等塑料成形时,在一定成形温度下会分解产生腐蚀性气体,这些气体对塑料模具将产生腐蚀作用。因此这类塑料模具成形件常选用耐蚀塑料模具钢,如PCR、AFC-77、18Ni及4Cr13等材料。如果选用普通材料制作模具时,则需镀铬或进行其它耐腐蚀的表面处理。
以玻璃纤维作添加剂的热塑性塑料制品的注射模或热固性塑料制品的压缩模,要求有较高的硬度、耐磨性、抗压强度和韧性,以防止模具型腔面过早磨损或受高压而局部变形。因此该类塑料模具成形件多选用淬硬型塑料模具钢,如T10A、9Mn2V、CrWMn、C***MOV等材料。若选用低、中碳钢,则应进行渗碳淬火处理。
高速成形的塑料制品,模具表面的温度短时间内就会超过400℃。为保证塑料模具的使用精度并防止塑料制件脱模后由于温度过高而发生变形,模具材料必须具有良好的热导率。因此,可选用铍青铜或高强度铝合金制造。对透明塑料成形模具的要求是:材料应具有良好的镜面抛光性和高耐磨性,且材料中的非金属夹杂物和气孔应很少,显微组织也要很均匀。此时应选用能获得高硬度的超纯净钢。经验证明,多数时效硬化性模具钢,如PMS、06Ni、PCR等都具有良好的镜面抛光性。而预硬化性钢P20系列、8Cr2S、5NiSC乱等钢,镜面抛光性也较好,也可选用。对于表面有装饰花纹的塑料制品,要求模具材料具有良好的装饰加工性。
②
塑件的生产规模。当塑件为小批量生产时,对模具的耐磨性和使用寿命要求不太高,可考虑选用铝合金、锌合金、碳素钢及合金结构钢等制造;对于大批量生产的塑件成形模具,应根据工作条件和对模具质量的要求进行选材,通常情况下选用***优质塑料模具钢。生产批量与选材的关系见表3-6。
③
模具的加工方法。塑料模具的加工方法较多,一般的塑料模具都可通过冷挤压成形、超塑性成形、铸造成形、切削加工成形和电加工成形等方法制作。因此,应尽可能选择具有与模具成形加工方法相适应并具有较好的加工工艺性能的模具材料。由于大多数塑料模具都需经过切削加工而成形,因此模具材料的切削加工往往是***重要的加工工艺性。
④
尺寸与精度要求。对于大型高精度注射成形模具,当生产批量大时可选用预硬化钢制造,如3Cr2MO、8Cr2S、4Cr5MOSiV、P4410、***1、PMS钢等。由于模具加工成形后不再进行热处理,所以可以保证模具具有较高的精度。
⑤
制造难度与交货期限。由于塑料模具形状复杂,型腔加工困难,因此必须选用加工性能好且热处理变形小的模具材料。一般塑料制件越大,型腔的切削加工量也越大。当然切削用量越大其切削力也越大。因此对于大制件的塑料模具***好选用易切削钢。当塑料制件较小时,模具型腔体积小,则切削用量与切削力都较小。所以小型模具可选用预硬化型模具钢制造。
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