(1-4)模具材料选用

模具钢材选用·doc模具钢材选用一、引言模具钢材是用于制作模具的重要材料，其质量和选用对模具的性能和寿命具有重要影响。

本文将详细介绍模具钢材的选用方法和注意事项。

二、模具钢材的分类根据使用要求和材料特性，模具钢材可以分为以下几类：1·冷作模具钢：适用于冷作模具，如冲压模具、弯曲模具等。

2·热作模具钢：适用于高温条件下的模具，如压铸模具、热剪模具等。

3·塑料模具钢：适用于塑料制品的模具，如注塑模具、吹塑模具等。

4·特殊用途模具钢：适用于特殊需求的模具，如引导模具、电子模具等。

三、模具钢材选用方法1·根据模具种类和工作环境选择合适的材料。

2·考虑模具的使用寿命和生产批量，选择耐磨性和耐腐蚀性良好的材料。

3·根据模具的尺寸和复杂度，选择具有良好加工性能的材料。

4·考虑模具的强度和韧性要求，选择具有合适力学性能的材料。

5·考虑成本和经济性，选择合适的材料。

四、模具钢材的常用品牌和性能1·冷作模具钢常用品牌：H13钢、D2钢、S7钢等。

具有较高硬度和耐磨性，适用于冷作模具。

2·热作模具钢常用品牌：H11钢、H13钢、718钢等。

具有较高耐热性和耐蚀性，适用于热作模具。

3·塑料模具钢常用品牌：P20钢、2311钢、2738钢等。

具有较高韧性和良好加工性能，适用于塑料模具。

4·特殊用途模具钢常用品牌：S136、NAK80、420等。

具有特殊要求的模具，根据具体需要选择合适的材料。

五、模具钢材的热处理1·淬火：根据不同材料和要求，进行适当的加热温度和保温时间，使材料达到适当的硬度。

2·回火：对淬火后的材料进行回火处理，提高材料的韧性和抗冲击性。

六、模具钢材的表面处理1·氮化处理：通过在模具表面形成一层氮化层，提高模具的硬度和耐磨性。

2·电镀处理：通过在模具表面电镀一层金属材料，提高模具的防锈性和耐腐蚀性。

冲压模具材料的要求及选用冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。

因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。

1.冲裁模材料的要求对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。

2.拉深模材料的要求要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。

3.冷挤压模材料的要求要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。

由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性11.2.2 冲压模具材料的种类及特性制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。

目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

1.碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。

但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。

2.低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。

与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。

用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

3.高碳高铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。

1、热作模具材料一般选用导热率较高的合金钢制造。

( )2、可将热作模具材料分为低、中、高耐热钢等。

( )3、热作模具材料具有低的热疲劳抗力。

( )4、5GrNiMo是从20世纪60年代应用至今的。

( )5、5GrNiMo钢锻造后一般用沙冷。

( )6、5GrNiMo钢的热强性和耐磨性不如高强度热作模具钢。

( )7、5GrMnMo钢的强度低于5GrNiMo钢。

( )8、5GrMnMo钢的淬透性级韧性低于5GrNiMo钢。

( )9、5GrMnMo钢可用于工作温度高于500度的其他小型热作模具。

( )10、4Gr5MoSiV钢简称H12钢。

( )11、4Gr5MoSiV钢的热强性和耐磨性都较高，是制作锻模的好材料。

( )12、4Gr5MoSiV钢的碳含量不高，热塑性较好，易于制造和轧制。

( )13、4Gr5MoSiV1钢简称H13钢。

( )14、H13钢与H11钢相比，它的含V量较高，热强性和热稳定性高于H11钢。

( )15、4Gr3Mo2NiVNbB钢简称HD钢。

( )16、HD钢用于铜合金管材挤压模和穿孔针。

( )17、3Gr2W8V是最早用于制作模具的热作模具钢。

( )18、3Gr2W8V是最早的钨系热作模具钢。

( )19、RM2钢用于制作小截面热挤模、高速锻模。

( )21、GR钢的热疲劳抗力、热稳定性明显低于3Gr2W8V。

( )23、奥氏体型热作模具钢的温度大于650时，硬度、强度急剧上升。

( )24、由于钢材压铸时的温度很高，一般采用导热很好的铜合金压锻模。

( )25、热压锻模对冲击韧度与淬透性的要求不及热锻模高。

( )26、012Al钢的热疲劳性不如3Gr2W8V好。

( )27、012Al钢一般用于军品壳体热挤压凸模。

( )28、CG—2钢是一种冷热兼用的基体钢。

( )29、HM3钢种加于了微量元素铌，使钢具有更高的抗回火稳定性。

( )30、PH钢用于制造齿轮模，模具寿命比H11钢提高一倍。

常用模具材料的分类选择和使用方法模具材料是指用于制造模具的原材料，其种类繁多。

模具材料的选择直接影响着模具的使用寿命、生产效率和产品质量。

因此，正确分类、选择和使用模具材料是模具制造过程中的关键环节。

下面将介绍常用模具材料的分类、选择和使用方法。

一、常用模具材料的分类根据模具材料的性能和特点，常用模具材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。

1.金属材料：包括钢材、铝合金、铜合金等。

金属材料通常具有较高的强度和硬度，适用于制造大型或高强度的模具。

常用的金属材料有：P20钢、718钢、NAK80钢等。

2.非金属材料：包括塑料、橡胶和陶瓷等。

非金属材料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和导电性，适用于制造小型或复杂形状的模具。

常用的非金属材料有：聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）和聚氨酯（PU）等。

3.复合材料：由两种或两种以上的材料组合而成，具有其他材料所不能比拟的特殊性能。

常用的复合材料有：大理石复合材料、玻璃钢复合材料等。

二、常用模具材料的选择选择模具材料应根据模具使用条件、产品要求和制造成本等因素综合考虑，以下几点是在选择模具材料时需要注意的：1.强度和硬度：模具工作时需要承受较大的压力和冲击力，因此模具材料应具有足够的强度和硬度。

2.耐磨性：模具材料应具有较高的耐磨性，能够在高温高压下长时间工作而不损坏。

3.导热性：模具材料的导热性能直接影响着模具的散热速度。

选择导热性能良好的材料可以提高模具的冷却效果，加快制品的冷却速度。

4.加工性能：模具材料的加工性能应良好，易于加工和成型，减少制造成本和周期。

5.耐蚀性：模具材料应具有较高的耐蚀性，能够在潮湿和腐蚀性环境下长时间使用而不受损。

三、常用模具材料的使用方法1.合理设计模具结构：在模具设计中，应根据产品形状和尺寸的特点，合理布置模具结构，减小应力集中程度，提高模具的寿命。

2.合理处理和热处理：在制造模具的过程中，应采取合适的处理方法，如锻造、淬火、回火等。

标准模具的选用1、模具选用的注意事项（一）标准模具的选用(1)模具的刃口直径应尽量大于加工板厚的2倍，直径一般应大于3mm，否则易折断，寿命极短；但也不是绝对的，3mm直径以下推荐使用进口高速钢作为模具材料。

(2)加工厚板的模具尺寸接近工位极限尺寸时请往上选用大一级的工位以保证有足够的退料力。

(3)加工厚板的模具刃口不允许有尖角，所有尖角应改为圆角过渡，否则极易磨损或塌角，推荐在一般情况下，尽可能用R>0.25t的圆角半径来代替清角。

(4)当加工的板材为高Cr材料（如lCr13等不锈钢）及热轧板材时，由于板材固有的特性而不宜采用国产高Cr模具，否则极易磨损、拉毛以及带料等一系列弊病，推荐使用进口高速工具钢来作为模具材料。

（二）成型模具的选用：(1)不同的数控冲床滑块的打击行程不同，因此要注意成型模具闭合高度的调整，为保证成型的充分，推荐使用可调式打击头，应仔细的调整，每次调整最好不要超过0.10mm，否则容易造成模具损坏，甚至于损坏机器。

(2)成型应尽量浅，一般来说成型总高度不大于8mm，之所以有这个高度所以它的卸料需要较长时间，成型加工时一定要采用低速，最好要有延时。

(3)成型模具工位附近的工位不可用，因为成型模具高度远远大于普通模，最好是成型加工放在程序的最后来实现，冲完后拆除。

(4)对于拉伸成型模具，请选用轻型弹簧组件，以防止板料的撕裂或变形不均匀及卸料困难等。

(5)订货时注意模具的让位问题，如两个成型的距离（前后、左右）比较近，请一定与我们讲清楚，否则有可能会出现干涉的情况。

(6)成型模调整方法见下图：a、成型模具装上后，将件2松开，将件1顺时针旋转，旋至最低点，再拧紧件2。

b、先空冲一下，如无异常，将板料送入冲压，量一下成型高度，如高度不够则将件2松开，件1逆时针旋转（旋转一圈一般为2mm,具体看螺纹牙距的大小，请适度调节，以免损坏模具），再拧紧件2，不断地调整、试冲，直到达到要求高度。

第四节塑料模具钢材的选择模具型腔及零部件包括型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等，是与塑料直接接触而成型制品的模具零部件。

模具型腔及零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分慎重，一般要在合同规定及客户要求的基础上，根据制品和模具的要求及特点选用。

一、模具型腔及零部件用模具钢材的选用原则：根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使用要求、生产批量大小等，兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能，同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法，以选用不同类型的钢材。

1.1)对于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材：如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）、STAVAX ESR（420类）、H13类钢等，其中718、NAK80为预硬状态，不需再进行热处理；STAVAX ESR及H13类钢均为退火状态，硬度一般为HB160～200，粗加工后需进行真空淬火及回火处理，STAVAX ESR 的硬度一般为HRC40～50，H13类钢的硬度一般为HRC45～55（可根据具体牌号确定）。

1.2)对于制品外观质量要求高、长寿命、大批量生产的模具，其成型零部件材料选择如下：a)型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材：718；P20+Ni；NAK80；P21，均为预硬料，不需再进行热处理。

b)型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材：如618、738、1.2738、638等，均为预硬状态；对生产批量不大的模具，也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。

1.3)对于制品外观质量要求一般的模具，其成型零部件材料选择如下：a)小型、精密模具：型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。

b)大中型模具，所成型塑料对钢材无特殊要求：型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材；型芯可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等，也可选用国产塑料模具钢。