模具選材教材

模具選材教材應用參考資料查表下，能夠本身選用正確的模具材料。應用參考資料查表下，能夠正確說明腐蝕性模具所應用的模具材料。材料選用：模具材料的選用適當與否，不只會直截了當影響到模具壽命、精度、加工性、價值與成本等有專門大年夜之影響，同時也會影響到製成品的品質(zhì)。近年來塑膠模具隨著各種塑膠成品的急切須要，不只年年直線增長，同時在內(nèi)容上也顯著地趨向於產(chǎn)量化，專業(yè)化以及周詳化，為了達到模具品質(zhì)的要求，除了模具在加工過程中之技術(shù)與設備為必備的條件外，對於模具所採用的材料也愈來愈有嚴格的要求。茲將模具材料的要求條件的種類、用法分述於後。在設計模具時，設計人員需先對今朝市情上及廠內(nèi)現(xiàn)有的模具材料，徹底的有所明白得。模具所用的材料平日大年夜部差不多上屬於金屬材料，因此在選用模具材料時應考慮到產(chǎn)品的壽命，所採用的樹脂、模具的構(gòu)造、零件的設計、製造價格、成形品的外觀、物性、尺寸精度以及物理與化學機能等身分。茲將選用模具材料的幾個原則供給給大年夜家作參考。機械加工性好銑削加工、研磨加工、放電加工等模具重要加工的加工性優(yōu)勝。耐摩耗性佳此為影響模具壽命及模具精度的重要身分。韌性好模具零件薄肉部分或受衝擊部分需具此特點。耐蝕性優(yōu)視成形材料有些會產(chǎn)生腐蝕性氣體，故模具須能耐這些氣體。熱處理特點好熱處理變形要小。價廉具市埸性，能快速而廉價地購得。別處加工性優(yōu)勝研磨性好，輕易獲得鏡面，刻字等加工性佳，且無組織不一、硬度不勻等缺點。樹脂種類及模具材料選擇之關(guān)係：樹脂所要求模具鋼料之特點，諸如耐磨損性、耐腐蝕性、鏡面特點或預硬化特點等等，必須事先予以明確化，以便能夠適當?shù)剡x用各種鋼材。請翻至下頁模具鋼材之全然特點，全然上以耐磨損性材料、耐腐蝕性材料、鏡面拋光型材料以及預硬鋼材等分類。下列敘述其特徵及其改進等級鋼材之情形。請翻至下頁耐磨損性鋼材針對一些混有玻璃纖維(glassfiber)或金屬粉末之強化型樹脂，其模具必須要求應用高強度及耐磨損性之材料。往常多應用SKD11等類似之材料，要求的是極小限度的熱處理變形量，現(xiàn)在，漸漸地被HPM31等鋼材所代替。

請翻至下頁表一樹脂用模具鋼材依用處之選用基準請翻至下頁用處代表的樹脂以及製品模具鋼材之要求特點適用之鋼材種類一樣熱可塑性，熱硬化性樹脂一樣聚醛樹脂耐隆類ABS電氣零件齒輪，軸承機械零件散熱器柵板高強度+耐磨損性HPM2HPM1FDAC以需求而定DACHPM31PP(聚丙烯)電扇用葉片基座紋理ABS汽車用內(nèi)裝飾板音響器材護蓋上述+蝕紋加工性HPM2,HPM1周詳飾紋用HPM17,HPM50透明物壓克力樹汽車尾燈上述+高級拋光加工性HPM17,HPM50HPM38(高級拋光)HPM1(一樣拋光)混入玻璃纖維可塑性，熱硬化性樹脂熱可塑性PE(聚乙烯)ABSPC電子零件汽車用內(nèi)裝飾板電動對象外殼高度之耐磨損性HPM1DACSLD熱硬化性碳酸樹脂尿素樹脂氮化石灰樹脂齒輪類，電氣零件餐具化粧品UL規(guī)格用(添加難燃劑型等)ABC聚苯乙烯電視機外殼，陰極射線管覆蓋音響器材基板適度之強度+耐蝕性HPM38PVC聚氯乙烯電話器，漏水管，絕緣管，接頭耐蝕性HPM38

耐腐蝕性請翻至下頁聚氯乙烯類(polyvinylchloride)、難燃樹脂、氟素樹脂、發(fā)泡樹脂等，均要求模具鋼材的耐腐蝕性。請翻至下頁鏡面加工特點光學用塑膠鏡片，大年夜形透亮覆蓋零件類以及彩色樹脂用於表現(xiàn)鮮明色色彩之射出成形時，都須要高度的鏡面加工特點。這種鋼材起重要求的須要條件是不允許發(fā)生氣泡的特點，是以鏡面加工用鋼料，平日多係樹脂成形用專用鋼材，同時係採用專門消融法製造而成。預硬化型鋼料預硬鋼（調(diào)質(zhì)鋼），在模具直截了當加工後即可應用，能夠幸免因熱處理時所發(fā)生的一切困擾。同時由於硬度分佈均一之故，鏡面加工及蝕紋加工時不輕易發(fā)生不均之現(xiàn)象。非磁性用磁性塑膠(成形時，由於射出成形作業(yè)中磁場對模具鋼料之影響，是以應選用非磁性特點之鋼料為宜，適當之鋼料有YHD50(HRC42-47)、(SUS304+氮化)等優(yōu)勝的非磁性及高耐磨損性。蝕刻加工所須要應用的鋼材請翻至下頁施以蝕紋加工的製成品，從汽車到家電、化粧品、其他塑廣泛地被應用著。所應用的模具也由超大年夜型至小型等種類繁多。此類蝕紋加工所應用鋼材的須要條件乃在於一品質(zhì)的別處加工特點。請翻至下頁蝕紋的加工道理，乃是應用化學葯品，因浸蝕感化而使模具別處產(chǎn)生各種花紋的飾樣。浸蝕程度所引起飾紋之不合，可依飾紋樣板來決定，平日可分類為一樣飾紋、皮革飾紋、周詳飾紋等。蝕刻加工用的鋼材特點條件有：優(yōu)勝的淬火特點，能夠獲得由外至內(nèi)均一的熱處理硬度。鋼材中所含一次析出碳化物粒子應當分布均勻且細小。鋼材中偏析存在的非金屬介在物成分應保持最低限度，亦即鋼料應採用專門消融法之製造材料。鋼估中應不存有快削之元素?；蚴钦{(diào)節(jié)快削成分元素及各合金成分之含量，以使快削之特點消掉時亦可。須要耐蝕性之模具所必須應用之鋼材：請翻至下頁聚氯乙烯樹脂以及家庭電器製品所應用的難燃性樹脂，或密合墊、電線絕緣套等所應用的氟素樹脂，或其它發(fā)泡性樹脂原料等等。塑料在射出成形時，常引發(fā)腐蝕性之氣體，都屬於易於在成型中引發(fā)腐蝕氣體的樹脂原料。這些樹脂原料所應用的模具腐蝕問題，便天然而然地發(fā)生了。請翻至下頁耐腐蝕最好的對策是應用不銹鋼料。比來則除了耐蝕性之外，更結(jié)合了耐磨損性、熱處理變形防止特點等考慮身分。要求鏡面加工時須要應用之模具鋼材：請翻至下頁光學用塑膠鏡片、大年夜型透亮覆蓋等必須具備透亮特點的樹脂以及化粧品盒等運器具備色彩之樹脂等，都必須應用一些能夠加工獲得鮮明別處或高度鏡面加工特點，再兼具適當?shù)臋C械特點等模具鋼材。請翻至下頁一、晦氣於鏡面加工特點之各種身分非金屬性介在物因?qū)ｉT消融法所製成鋼估中所存在的矽酸鹽、鋁、硫化錳等化學物都會給與鏡面加工特點晦氣之影響。改良之方法，可改用真空消融法等專門法來製造鋼料。因熱處理而變?yōu)榇至又M織及氣孔淬火用之鋼材，在加熱至淬火須要溫度以上而施以淬火冷卻時，即產(chǎn)生晶粒之粗化，而使組織形成粗大年夜劣化之現(xiàn)象。應用這種熱處理後之鋼料，施以鏡面加工時，極可能產(chǎn)生縐紋狀等略為起伏狀態(tài)之別處。此時，若再加以熱處理產(chǎn)生脫碳時，則在施加鏡面加工時，將會發(fā)現(xiàn)氣孔現(xiàn)象。脫碳氣孔將分布於拋光之全體加工之鏡面上，無纖維狀態(tài)是其特徵之一。淬火組織之變化S50C、SCM3級之鋼料於淬火後，在鋼材表層及內(nèi)部組織之間，有相當之差異的硬度分布狀態(tài)，是以專門難在研磨時獲得均一之鏡面特點如圖３所示。這種現(xiàn)象與專門鋼料所不合的是，由於淬火性較差之故，使得鋼材心部（中間部）極易產(chǎn)生肥粒鐵及層狀的波來鐵之故。二、鏡面加工特點及材料鏡面加工特點，原則上雖然受到合金元素成分的多寡及模具鋼材硬度之影響，但全然上被施以高硬度處理之鋼材，較易達到鏡面性進步的要求。請翻至下頁鏡面特點之辨論能夠由圖４中，輕易地加工區(qū)別，個中最佳鏡面特點的鋼材YAG，在光學鏡片的應用上最具備優(yōu)良的機能。請翻至下頁其次是，應用在泛用塑膠鏡片或影碟機，或光碟(雷射)唱盤中等高級鏡面需求的產(chǎn)品模具上的HPM38亦是極為優(yōu)秀的鋼料。光學鏡片光學鏡片高靭性用耐蝕用鏡面用HPM17HPM2HPM1HPM50HPM31HPM38YAG耐磨損用周詳熱處理用汽車家電用品一樣模具鏡面用周詳飾紋用33405060#14000800030001000鏡面加工(砂粒編號)硬度(HRC)圖4HPM系列鋼材的鏡面加工特點區(qū)分三、機械性質(zhì)及材料何謂具備快削性的模具用鋼材：請翻至下頁近年來由於塑膠模具已逐漸應用在類似汽車、家電器具、事務機器等大年夜型製品上，是以在需求增長而導致模具鋼材，除了要求縮短進貨刻日以外，並要求減少熱處理上的工時，結(jié)果導致預硬鋼材的大年夜量應用。然則假如應用現(xiàn)有通俗構(gòu)造用鋼時，當施以預先硬化熱理而達到HRC30~40以上時，則必大年夜大年夜地減少低其被削性，結(jié)果導致加工工時的進步。請翻至下頁鋼料別處處理之種類及其特點：請翻至下頁隨著比來樹脂材本身高強度化、耐熱化等特點長足的進步，模具鋼料則更被要求比以往更高的耐磨性、耐蝕性，然則。由於要在耐磨性及耐蝕性達到兩全其美的境域，仍舊專門困難之故，最終的作法，只好依附合併應用別處處理的方法。專門幸運的是，比來的別處處理技術(shù)顯示飛躍的進步，種種別處處理上的技術(shù)問題，如耐磨性、耐蝕性、耐氧化性、密著性、因別處處理加熱引起的變形、耐燒焦性、耐疲勞強度等已逐漸地被解決。請翻至下頁表五顯示別處處理法之種類，碳化物皮膜鍍膜處理法之比較，別處處理之硬及硬化深度等別處處理方法之特點比較.表五別處熱處理的方法分類別處處理法供給物形成層化學的方法廣散滲碳固體滲碳、氣體滲碳、離子滲碳、氯酸鹽滲碳、真空滲碳。C碳化物+擴散層氮化氣體氮化、氣體軟氮化、氯酸鹽化、離子氮化。N氮化物+擴散層滲碳S硫化物滲硫氮化硫化法S+N硫化物+氮化物水蒸氣處理O氧化物滲硼滲矽滲鋁滲鉻粉末法，塗附法溶融氯化鹽浸漬，溶融氯化鹽電解BSiAlCr硼擴散層矽擴散層鋁擴散層鉻固溶體溶融氯酸鹽法(厚膜)(TD法度榜樣)金屬碳化物物理的方法蒸著化學蒸著(CVD)金屬鹽碳酸氣+氮氣氧氣碳化物氮化物氧化物電鍍電氣鍍膜，無電解鍍膜金屬電鍍金屬層蒸著真空蒸著噴射法離子鍍膜(PVD)活性化反應蒸著反應性噴射高週波噴射RF離子鍍膜HCD離子鍍膜金屬碳酸氣+氮氣氧氣碳化物氮化物氧化物放電硬化浸透處理WCWC+擴散層溶射氣體溶射、電弧溶射、電氣溶線溶射、粉未溶射。金屬、碳化物、氧化物金屬、碳化物、氧化物鍍金金屬混淆物離子注入金屬合金層別處熱處理高週波淬火、火焰淬火、電射淬火硬化層別處處理方法之種類現(xiàn)在，較被採用於塑膠模具上鋼材的別處處理方法以屬於擴散法的氮化別處處理，及溶融鹼性槽浸透法為主。其他如物理的蒸著鍍模之PVD法及化學蒸著鍍膜的CVD法也漸漸被採用。碳化物皮膜處理法之比較請翻至下頁溶融氯化鹽法，CVD，PVD之別處皮膜處理法之比較如表７所示。請翻至下頁別處處理之硬度及硬化深度全然上應用浸透處理法所獲得的多為較低硬度之別處。然則硬化深度卻較深。相反的，蒸著處理法之硬度較高，但硬化深度卻較淺。（如圖６）四別處處理方法之比較請翻至下頁塑模鋼材別處處理之結(jié)論如表七敘述一樣，對於須要優(yōu)勝耐磨損，耐腐蝕等塑膠模具，以碳化物被覆的處理法較為適當，而一樣耐磨損，一樣耐腐蝕的塑膠模具來說則能夠應用平日採用的氮化別處處理法。請翻至下頁表七碳化物被覆處理法之比較溶融鹽法CVDPVD方法處理溫度800~1100C800~1100C600C以下處理時間2~8hr1~3hr約1hr被覆物質(zhì)VC，NbC，，F(xiàn)e-Cr碳化物、氮化物氧化物、硼化物碳化物、氮化物氧化物、硼化物被處理材形狀複雜形狀可複雜形狀可對蒸發(fā)源言，陰極部份無法產(chǎn)生著之作兼用化學成分銅(0.3%C以上)低融點物質(zhì)不合玻璃、非鐵等均可後處理可處理並同時淬火，高速鋼要再淬火再回火。必須再淬火再回火(對象鋼應用時)高速鋼處理後即可應用。不必高溫回火(500C以上)之鋼種須要再淬火再回火。變形小徑材5大年夜徑材10(有熱理處變形)3~5(有熱處理變形)專門少被覆模特點膜厚數(shù)~10數(shù)數(shù)~數(shù)mm程度A~數(shù)硬度HV1000以上(依鍍膜物質(zhì)而不合)HV1000以上(依鍍膜物質(zhì)而不合)HV1000以上(依鍍膜物質(zhì)而不合)密著性優(yōu)勝(有擴散層)優(yōu)勝(有擴散層)密著性仍有不安定之現(xiàn)象請翻至下頁對於周詳耐磨損，耐蝕型的塑膠模具，能夠應用PVD別處處理方法，然則對於一些在射出成形時局部感觸感染大年夜熱量之沖擊時的大年夜型模具，由於模具構(gòu)造複雜之故，於鎖模時，在合模線上極易產(chǎn)生偏負載而發(fā)生應力集中的現(xiàn)象。此種狀況，以應用浸透處理法或CVD方法較佳。請翻至下頁000.20.44000300020001000碳化物被膜處理放電硬化滲硼處理浸透硬度()HV硬化深度(mm)圖６各種別處處理法之硬度及硬化深度之關(guān)係表八各種別處處理方法之特點比較處理法特點氮化碳化物被覆浸硼電鍍鉻浸透溶融鹽CVDPVD耐磨損性~~耐燒焦性~~~靭性疲勞強度~~~耐熱性~~~耐蝕性~耐剝離性熱處理變形形狀、大年夜小之限制請翻至下頁(最佳，優(yōu)勝、通俗、不佳)請翻至下頁電腦輔助塑膠模具設計製造才能本位訓練教材材請翻至下頁料請翻至下頁選用附錄編號：PM-CPM0203附表三模具構(gòu)造零件適用材料表項目零件名稱材料熱處理硬度1零件側(cè)固定板SS41,SS50,S25C~S55C鍛壓，正常化或淬回火2固定側(cè)型模板S50C,S55C,SCM4,SK7退火，正?；虼慊鼗?可動側(cè)型模板S50C,S55C,SCM4,SK7退火，正?；虼慊鼗?流道剝料板S50C,S55C,SCM4,SK7退火，正?；虼慊鼗?剝料板S50C,S55C,SCM4,SK7退火，正?；虼慊鼗?承板S50C,S55C,SCM4,SK7退火，正?；虼慊鼗?間隔塊SS41,SS50,S25C~S55C鍛壓，正?；虼慊鼗?頂出板SS41,SS50,S25C~S55C鍛壓，正常化或淬回火9可動側(cè)固定板SS41,SS50,S25C~S55C鍛壓，正常化或淬回火10心型S50C,S55C,SCM4,SK7,SNC3,SKS2,SKD11,SKD61正?；?，退火或淬火回火11定位環(huán)S50C,S55C,SK7鍛壓或正?；?，退火12注道襯套SK5~SK7,SCM4正?；虼慊鸹鼗?3導銷SK3,SK5,SUJ2,SKS2,SKS3淬火回火14導銷襯套SK3,SK5,SUJ2,SKS2,SKS3淬火回火15注道抓套SK3~SK5,SKS2,SKS3,SACM1淬火回火，或氮化16頂出銷SK3~SK5,SKS2,SKS3,SACM1淬火回火，或氮化17頂出套筒SK3~SK5,SKS2,SKS3,SUJ2淬火回火18回位銷SK3,SK5,SKS2,SKS3淬火回火19停止銷S25~S55C,SK3~SK5鍛壓，正?；?，淬火回火20定位銷S25~S55C,SK3~SK5鍛壓，正?；慊鸹鼗?1頂出板導銷SK3~SK5,SKS2,SKS3,SUJ2淬火回火22支座S25C,S55C鍛壓，正?；虼慊鸹鼗?3頂出桿S25C,S55C鍛壓，正?；虼慊鸹鼗?4止動螺栓S25C,S55C鍛壓，正?；虼慊鸹鼗?5流道抓銷SK3~SK5,SKS2,SKS3,SACM1淬火回火或正?；?6連桿(張力環(huán))SS41,SS50,S25C~S55C淬火回火或正?；?7連桿用螺栓S25C~S55C淬火回火或正?；?8鏈條配件SS41,SS50,S25C~S55C淬火回火或正?；?9鏈條配件用螺栓S25C~S55C淬火回火或正?；?0側(cè)向心型SK3,SK7,SKS3,SKD11,SCM3~SCM4淬火回火或正常化31側(cè)向心型導承塊SK3,SK5,SKS3淬火回火32滑動保持件S50C~S55C鍛壓，正?；?3定位件S50C,S55C,SK3~SK5,SKS2,SKD11淬火回火或正?；?4斜角銷SK3~SK5,SKS2~SKS3,SUJ2淬火回火35斜角凸輪S50C,S55C,SK3,SKS2淬火回火或正?；?6塞S20C,S30C淬火回火或正常化表十四模具材料與模具壽命參考表模具類別重要模具材料成形品名稱應用之成形材料模具壽命塑膠模PDS3廚具PP20萬次塑膠模PDS3面PS、ABS30萬次塑膠模PDS1電子儀錶塑膠15萬次塑膠模KST1(日本神戶)機車檔板ABS5萬次塑膠模SKD61日用五金尿素10萬次塑膠模K3化粧品盒PVC、PC30萬次塑膠模NAK55化粧品盒PVC、PC50萬次塑膠模SKT1、SK3、S45C啤酒箱HDPE60萬次塑膠模S45C、SCM4海飄零件HDPE、PP15萬次塑膠模NAK55、FDAC拍照機等ABS、PC50萬次塑膠模NAK55、FDAC縫紉機配件等PC、尼龍、PET、PBT30萬次塑膠模P20(美國)玩具ABS、PC20萬次射出模S45C、SCM、SKD馬桶PVC20萬次塑膠模NAK55錄音帶盒PS60萬次電木模FDAC(的日今天立)低壓開關(guān)零件電木5萬次電木模SKD61低壓開關(guān)零件電木8萬次塑膠射出模PDS3、PDS1洗衣槽PP15萬次塑膠模PDS3(日本大年夜同)計算機ABS塑膠20萬次射出模PSSAB718(瑞典)X-YControlABS塑膠50萬次射出模TDAC(日今天立)12m/mCORCPP塑膠50萬次射出模TDAC10ψ，13ψ馬達表Duracon塑膠50萬次射出模NAK55(日本大年夜同)電話機高低殼ABS塑膠50萬次射出模HPM1(日今天立)電腦外殼NORYL塑膠50萬次射出模PDS5(日本大年夜同)汽車門鎖Duracon塑膠50萬次酚樹脂模SKD61電器配件酚樹脂(電木)10萬次塑膠模SK3機車零件Plastic、橡膠鋁合金30萬次塑膠模PDS3洗衣機Plastic30萬次塑膠模ASSAB718、PDS3電視機外殼Plastic30萬次塑膠模NAK55透亮鏡片壓克力PS20萬次塑膠模SKD61、FDACBOBBIN、電錶PC、DELRIN、NORYL20萬次塑膠模SKD11電腦零件PC、NORYL20萬次塑膠模ASSAB8407透亮零件壓克力PS20萬次塑膠模S60C一樣性產(chǎn)品ABS、PP、PS、AS20萬次塑膠模TDAC錄影帶ABS100萬次電木射出模TDAV氣化電磁電木30萬次請翻至下頁附表１５硬度換算表請翻至下頁維克氏硬度勃氏硬度()10m/m3000kg洛氏硬度()蕭氏硬度()抗拉強度A級B級C級94085.668.09792085.367.59690085.067.09588084.766.49386084.465.99284084.165.39182083.864.79080083.464.08878083.063.38776082.662.58674082.261.88472081.861.08370081.360.18169081.159.768080.859.28023167080.658.822866080.358.37922465080.057.822164079.857.37721763079.556.821462079.256.37521061078.955.720760078.655.27420359078.454.720058078.054853.619356077.453.07118955050577.052.318654049676.751.76918353048876.451.117952048076.150.56717651047375.749.817350046575.349.16616949045674.948.416548044874.547.76416247044174.146.915746043373.646.1621