第4章塑料模具钢及其热处理.pptx
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第四部分 热作模具材料及热处理ppt课件
19
2．工艺性能 5CrMnMo钢的临界点；Ac1为710ºC;Ac3为
760ºC;Ms为220ºC。 (1)锻造：5CrMnMo钢锻造工艺参数和5CrNiMo钢 相同，注意须防止模具开裂：
(2)退火：等温退火加热温度为850—870ºC，等温 温度为680ºC 。退火后店硬度为197—24lHBS。 (3)淬火；在加热温度为840ºC一860ºC时油淬，冷 却至150—180ºC出油并立即四火。为减少变形及 开裂．淬火时最好延时冷却，即先空冷到暗红色 大约740一780ºC左右灭人油淬火。 (4)回火：回火工艺如友4—2所示。
对于铝型材的挤压模具采用h13钢制造的空芯模平均寿命是12t副平面模寿命在15t副以上比原用3cr2w8v钢延长35倍用于机锻模的h11和h13钢代替5crnimo及3cr2w8v钢模具寿命提高23倍用作辊锻模具最高寿命己达5万件比原用3cr2w8v钢高出3倍在轴承行业中代替3cr2w8v制造碾压辊寿命提高2一3精选36二铬钼系热作模具钢这类钢中碳含量较低是在国外钢号3cr3mo3cov的基础上发展而来
而当模具钢的塑性较差时，一般不用 抗拉强度而用抗弯强度bb作为力学指标， 抗弯试验产生的应力状态与许多模具工作 表面所处的应力状态极其相似，能精确地 反映构料的成分和组织对性能的影响。
5
(3)冲击韧度和断裂韧度
冲击韧度是衡量模具材料在冲击 载荷作用下抵抗破断的能力。材料的 冲击韧度(ak)越高，热疲劳强度也会越 高。所以，应采用合理的锻造及热处 理方法和工艺参．防止碳化物偏析和 品粒粗大，减少淬火应力，提高钢的 韧性。
7
（5）回火稳定性
回火稳定性是指随回火温度的升高， 材料的强度和硬度下降的快慢程度，也称 为抗回大软化能力。通常以钢的“回火温 度—硬度”变化曲线表示。它与热稳定件 共同表征模具在高温下的变形抗力。
2．工艺性能 5CrMnMo钢的临界点；Ac1为710ºC;Ac3为
760ºC;Ms为220ºC。 (1)锻造：5CrMnMo钢锻造工艺参数和5CrNiMo钢 相同，注意须防止模具开裂：
(2)退火：等温退火加热温度为850—870ºC，等温 温度为680ºC 。退火后店硬度为197—24lHBS。 (3)淬火；在加热温度为840ºC一860ºC时油淬，冷 却至150—180ºC出油并立即四火。为减少变形及 开裂．淬火时最好延时冷却，即先空冷到暗红色 大约740一780ºC左右灭人油淬火。 (4)回火：回火工艺如友4—2所示。
对于铝型材的挤压模具采用h13钢制造的空芯模平均寿命是12t副平面模寿命在15t副以上比原用3cr2w8v钢延长35倍用于机锻模的h11和h13钢代替5crnimo及3cr2w8v钢模具寿命提高23倍用作辊锻模具最高寿命己达5万件比原用3cr2w8v钢高出3倍在轴承行业中代替3cr2w8v制造碾压辊寿命提高2一3精选36二铬钼系热作模具钢这类钢中碳含量较低是在国外钢号3cr3mo3cov的基础上发展而来
而当模具钢的塑性较差时，一般不用 抗拉强度而用抗弯强度bb作为力学指标， 抗弯试验产生的应力状态与许多模具工作 表面所处的应力状态极其相似，能精确地 反映构料的成分和组织对性能的影响。
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(3)冲击韧度和断裂韧度
冲击韧度是衡量模具材料在冲击 载荷作用下抵抗破断的能力。材料的 冲击韧度(ak)越高，热疲劳强度也会越 高。所以，应采用合理的锻造及热处 理方法和工艺参．防止碳化物偏析和 品粒粗大，减少淬火应力，提高钢的 韧性。
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（5）回火稳定性
回火稳定性是指随回火温度的升高， 材料的强度和硬度下降的快慢程度，也称 为抗回大软化能力。通常以钢的“回火温 度—硬度”变化曲线表示。它与热稳定件 共同表征模具在高温下的变形抗力。
塑料模具钢选择及热处理
耐腐蚀性。
热处理质量控制
热处理工艺的选择：根据塑料模具钢的种类
01
和性能要求选择合适的热处理工艺
温度控制：严格控制热处理过程中的温度，
02
确保达到预定的工艺要求
时间控制：准确控制热处理过程中的时间，
03
确保达到预定的工艺要求
冷却方式：选择合适的冷却方式，确保塑料模
04
具钢的热处理质量达到预定的工艺要求
2
正火：将塑料模具 钢加热到一定温度， 保温一定时间后冷 却，以改善组织， 提高硬度和强度。
5
调质：将塑料模具 钢加热到一定温度， 保温一定时间后冷 却，以获得良好的
综合力学性能。
3
淬火：将塑料模具 钢加热到一定温度， 保温一定时间后快 速冷却，以获得高 硬度和高耐磨性。
6
化学热处理：将塑 料模具钢加热到一 定温度，保温一定 时间后冷却，以获 得良好的耐磨性和
演讲人
目录
01. 塑料模具钢的选择 02. 塑料模具钢的热处理 03Байду номын сангаас 塑料模具钢的应用
1
塑料模具钢的性能要求
耐磨性：塑料模具钢需要具有良好的耐磨性， 以抵抗塑料的磨损和磨损。
耐腐蚀性：塑料模具钢需要具有良好的耐腐 蚀性，以抵抗塑料的腐蚀和腐蚀。
抗冲击性：塑料模具钢需要具有良好的抗冲 击性，以抵抗塑料的冲击和冲击。
寸符合要求
塑料模具钢的应用实例
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
汽车行业：用 于制造汽车零 部件，如保险 杠、车门等
家电行业：用 于制造家电外 壳，如冰箱、 洗衣机等
电子行业：用 于制造电子产 品外壳，如手 机、电脑等
建筑行业：用 于制造建筑构 件，如门窗、 栏杆等
热处理质量控制
热处理工艺的选择：根据塑料模具钢的种类
01
和性能要求选择合适的热处理工艺
温度控制：严格控制热处理过程中的温度，
02
确保达到预定的工艺要求
时间控制：准确控制热处理过程中的时间，
03
确保达到预定的工艺要求
冷却方式：选择合适的冷却方式，确保塑料模
04
具钢的热处理质量达到预定的工艺要求
2
正火：将塑料模具 钢加热到一定温度， 保温一定时间后冷 却，以改善组织， 提高硬度和强度。
5
调质：将塑料模具 钢加热到一定温度， 保温一定时间后冷 却，以获得良好的
综合力学性能。
3
淬火：将塑料模具 钢加热到一定温度， 保温一定时间后快 速冷却，以获得高 硬度和高耐磨性。
6
化学热处理：将塑 料模具钢加热到一 定温度，保温一定 时间后冷却，以获 得良好的耐磨性和
演讲人
目录
01. 塑料模具钢的选择 02. 塑料模具钢的热处理 03Байду номын сангаас 塑料模具钢的应用
1
塑料模具钢的性能要求
耐磨性：塑料模具钢需要具有良好的耐磨性， 以抵抗塑料的磨损和磨损。
耐腐蚀性：塑料模具钢需要具有良好的耐腐 蚀性，以抵抗塑料的腐蚀和腐蚀。
抗冲击性：塑料模具钢需要具有良好的抗冲 击性，以抵抗塑料的冲击和冲击。
寸符合要求
塑料模具钢的应用实例
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
汽车行业：用 于制造汽车零 部件，如保险 杠、车门等
家电行业：用 于制造家电外 壳，如冰箱、 洗衣机等
电子行业：用 于制造电子产 品外壳，如手 机、电脑等
建筑行业：用 于制造建筑构 件，如门窗、 栏杆等
塑料模具材料及热处理
塑料模具材料及热处理用于塑料注射成型的模具称为塑料模具或塑料注射模具。
塑料模具由钢板和其他模具组件的组合制成，耦合形成一个整体模具，然后将其可靠地组装并安装在注塑机中，然后将热塑性树脂施加到所需的形状以实现预期目的。
大多数塑料制品由塑料模具模制而成，根据塑胶成型特性，塑胶模具分为热固性模具和热塑性塑料模具。
就其本质而言，注塑模具在进行成型过程时必须同时满足多种需求。
为了形成具有模腔形状的塑料部件，模具必须在模腔内包含聚合物熔体。
热量从热聚合物熔体传递到较冷的模具钢中，以使注塑成型产品尽可能均匀和廉价。
最后，模具可对零件进行相当可重复的顶出，从而使后续成型更加高效。
模具钢的选择对于塑料应用的成功至关重要，就像树脂的选择对其生产的塑料部件的性能要求一样。
正如树脂的配方是满足塑料应用中的性能要求一样，钢也经过合金化以满足特定的性能要求。
一些应用可能需要具有高硬度和耐磨性的模具钢，以提高分型线的耐用性，而其他应用则需要具有更高韧性的模具钢，以抵抗机械疲劳。
一般来说，具有较高硬度和耐磨性的注塑模具材料往往是那些更脆的材料，并且在几乎所有情况下，具有更高韧性的钢将降低对钢对钢磨损（粘合剂磨损）的抵抗力以及对含有玻璃纤维或矿物填料的树脂的耐磨性。
例如，模具制造商可能会为可能对大多数其他钢材具有腐蚀性的树脂选择不锈钢。
使用硬度较高的钢（洛氏硬度55或更高），以及钢对钢关闭产生取芯的地方，分型线的完整性通常会更大。
一个或两个钢面的硬度范围应为罗克韦尔55至罗克韦尔58。
为了防止玻璃或矿物填充树脂的磨损，建议考虑将A-2，D-2或M-2钢的浇口嵌件与耐磨钢一起插入浇口对面的模芯中。
P-20钢虽然没有用于塑料塑料注塑模具的"通用"钢，但P-20钢一直被视为该行业的主力军。
在Rc30-32的预硬化状态下提供，它非常坚韧，但相当容易加工。
在型腔尺寸超过12x12x12英寸（303.6×303.6×303.6mm）的应用中，它是一种很好的钢，因为这种尺寸的热处理块的成本和相关风险可能令人望而却步。
对塑料模具钢的要求及热处理
对塑料模具钢的要求及热处理☆耐腐蚀、硬度高、易切削加工、高镜面性。
钢的热处理：1.予硬化型塑料模具钢的热处理：⑴.我国的3Cr2Mo：相当美国的P20，瑞典（ASSAB）的618，德国的40CrMnMo7，日本（日立）的HPM2。
荐的规范为淬火—840~8800C，油冷，回火—600~6500C，空冷，硬度—28~33HRC。
⑵.美国（AISI、SAE）推荐的P20钢渗碳后的热处理工艺：淬火—820~8700C，回火—150~2600C，空冷，硬度—58~64HRC（渗碳层表面硬度）。
⑶.德国40CrMnNiMo钢（DIN2738，相当于P20＋Ni或SM3Cr2NiMo）的热处理特性：淬透性比SM3Cr2Mo更高，保证钢在较大截面上力学性能均匀，宜做大截面（＞400mm）的塑料模具。
钢的冶金质量、加工性优良。
抛光性和电蚀刻性亦好。
供应硬度：280~325HBS退火工艺：加热温度710~740 0C，炉冷。
硬度≤265HBS。
淬火：奥氏体化温度840~8700C，必须予热，予热温度约6500C。
形状复杂、尺寸厚薄不均者最好二次予热，第一次约4000C予热，保温时间按0.5~1.0min/mm计算。
经予热后的淬火保温时间按0.5min/mm计算。
为使合金元素充分溶入奥氏体，保温时间应足够。
冷却：油冷或180~2200C热浴分级淬火，以热浴为好。
热浴冷却保温时间以模具整个截面温度均匀为度，然后出炉空冷到800C左右立即回火。
2小时，空冷。
渗氮：可提高耐热疲劳强度，降低摩擦系数（抗咬合），延长模具使用寿命。
以离子渗氮或气体渗氮为宜（干净）。
有效渗氮层深度以0.2~0.3mm为宜。
硬度550~800HV，渗氮后不宜研磨，以免渗氮层磨掉。
焊接：焊接时须予热至400~5000C后，进行焊接。
焊接后及时消除应力退火，工艺为600~6500C，充分保温后炉冷。
镀铬：该钢可以镀铬，镀铬后应立即进行去氢退火。
去氢退火工艺：加热温度180~2000C，保温时间2~4小时。
常用模具材料及热处理课件
常用模具材料及热处理课件
CONTENCT
录
• 模具材料概述 • 常用模具材料
• 模具材料与热处理实例分析 • 模具材料与热处理发展趋势
01
模具材料概述
模具材料的分 类
金属材料
如钢铁、铜合金、铝合金等，具有较高的强度和耐 磨性。
非金属材料
如塑料、橡胶、陶瓷等，具有较好的耐腐蚀性和绝 缘性。
复合材料
详细描述
回火的主要目的是消除淬火过程中产生的内应力，提高金属材料的韧性和塑性。 通过回火处理，金属内部的原子或分子的排列会变得更加稳定和有序，从而提高 金属的韧性和塑性。
表面热处理
总结词
表面热处理是一种只对金属表面进行加热的热处理工艺，通 过改变金属表面的组织结构和性质，提高其耐磨性、耐腐蚀 性和抗疲劳性能。
详细描述
表面热处理的方法包括表面淬火、化学热处理等。通过表面 热处理，可以在不改变金属内部组织结构的情况下，显著提 高其表面的硬度和耐磨性，从而提高模具的使用寿命。
04
模具材料与热处理实例分析
塑料模具材料及热处理
80%
塑料模具材料
通常选用3C1、3C2、3C3、3C4、 3C5等优质碳素结构钢，以及 CrWMn、9Mn2V、5CrW2Si、 GCr15等合金工具钢。
环保与节能要求
绿色制造技术
绿色制造技术以环保为核心，旨 在减少模具制造过程中的环境污 染，如废气、废水的排放和固体 废弃物的处理等。
节能技术
节能技术以降低能耗为核心，旨 在提高模具制造过程中的能源利 用效率，如采用新型的加热技术 和设备等。
THANK YOU
感谢聆听
性。
硬质合金的优点是硬度高、耐磨 性好，缺点是韧性较差，容易发
CONTENCT
录
• 模具材料概述 • 常用模具材料
• 模具材料与热处理实例分析 • 模具材料与热处理发展趋势
01
模具材料概述
模具材料的分 类
金属材料
如钢铁、铜合金、铝合金等，具有较高的强度和耐 磨性。
非金属材料
如塑料、橡胶、陶瓷等，具有较好的耐腐蚀性和绝 缘性。
复合材料
详细描述
回火的主要目的是消除淬火过程中产生的内应力，提高金属材料的韧性和塑性。 通过回火处理，金属内部的原子或分子的排列会变得更加稳定和有序，从而提高 金属的韧性和塑性。
表面热处理
总结词
表面热处理是一种只对金属表面进行加热的热处理工艺，通 过改变金属表面的组织结构和性质，提高其耐磨性、耐腐蚀 性和抗疲劳性能。
详细描述
表面热处理的方法包括表面淬火、化学热处理等。通过表面 热处理，可以在不改变金属内部组织结构的情况下，显著提 高其表面的硬度和耐磨性，从而提高模具的使用寿命。
04
模具材料与热处理实例分析
塑料模具材料及热处理
80%
塑料模具材料
通常选用3C1、3C2、3C3、3C4、 3C5等优质碳素结构钢，以及 CrWMn、9Mn2V、5CrW2Si、 GCr15等合金工具钢。
环保与节能要求
绿色制造技术
绿色制造技术以环保为核心，旨 在减少模具制造过程中的环境污 染，如废气、废水的排放和固体 废弃物的处理等。
节能技术
节能技术以降低能耗为核心，旨 在提高模具制造过程中的能源利 用效率，如采用新型的加热技术 和设备等。
THANK YOU
感谢聆听
性。
硬质合金的优点是硬度高、耐磨 性好，缺点是韧性较差，容易发
《模具材料及热处理》幻灯片PPT
1:冷 作 模 具 鋼介紹
1.1﹑冷作模具鋼的性能特點: A.高的硬度、強度和耐磨性; B.足夠的韌性; C.熱處理變形小; D. 良好抗回火穩定性,熱處理變形小
1.2﹑化學成分特點: A.高碳1.0%以上; B.参加較多的鉻、錳、鎢、鉬、釩等
1.3﹑常用冷作模具鋼:
A.冷作模具用碳鋼:T8、T10A、T12A;
9CrWMn簡介
A.為低質合金工具鋼, B.回火溫度650~7000C,保溫時間2~3H. C.易變寸(500MM以上嚴重),開裂(結構复雜,孔槽 密集等),導致加工精度無法掌控, 外形任何一邊 不得大於500MM厚度不得大於25MM. D.硬度嚴格管控在HRC50~53以內,超過極易裂開 E.使用范圍: P04A,D04A,S02A上(用于D04A時不 可結構复雜及孔槽密集),不可用S01A,D05A上.
＜M0n.6
1.3~1.6
3.5C~r5.0 4.5M 0~o5.50 2.5V~3.5
1.8~2.1 0.15~0.25
0.05~0.18 0.15~1.0 1.0~2.0
0.1~0.4
0.33~0.43 ＜1.2
＜1.0 12.6~14.6
0.1~0.5
1.0~1.1
≦0.40 0.8~1.10 0.2~0.6
較
大的模板(采用一般的鋼板會產生較
大的變形)
SKH-9(JIS)相當於中國W6Cr4Mo5V2 A.合金工具鋼. B.含有鎢元素,使其具有熱硬性,同時提高 了鋼的回火(熱處理的一種,常為減少或 消除內應力)穩定性. C.釩與碳形成碳化物硬度高達HRC83. D.硬度較高,熱處理後硬度可達到HRC65. 但脆性大,塑性差,不易進行切削加工. E.適用與作直徑小於3.0的沖子材料.
塑料模具用钢及热处理共94页
谢谢！
பைடு நூலகம்
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
塑料模具用钢及热处理
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
第四章 塑料模具用钢及热处理
Cr2NiMo(P4410)
• ⑴ 性能特点 • 经860℃淬火，650℃回火后，P4410钢在硬度值为32 ～36HBC范围内，具有良好的车、铣、磨等加工性能 。 • P4410钢也可采用火焰局部加热淬火，加热温度800～ 825℃，在空气中或用压缩空气冷却，局部表面硬度可 达56～62HRC，可延长模具使用寿命。也可对模具进 行表面镀铬，表面硬度可由370～420HV提高到 1000HV，显著提高模具的耐磨性和耐蚀性。 • P4410钢制造的模具，局部损坏后也可用补焊法修补， 焊接质量良好，可以进行加工。
专业课
第四章 塑料模具 用钢及热处理
马红萍
重点
1.了塑料模具材料的服役条件、失效特点和性能要 求 2.合理地选择塑料模具材料及热处理工艺
Maniactive
第一节 塑料模具材料及性能要求
一、塑料模具材料 塑料制品成型模按塑料品种不同，可以分为两大类： 1) 热固性塑料压模（胶木模） 用于酚醛树脂、三聚氰胺 树脂等各种胶木粉（又称电木粉）的压制成型。 2) 热塑性塑料注射模 用于尼龙、聚甲醛、聚乙烯、聚丙 烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等各种热塑性塑料的注射成 型。
第二节 碳素结构钢
• SM45钢属优质碳素塑料模具钢，与优质的45碳素结 构钢相比，其钢中的硫、磷含量低，钢材的纯净度好 。由于该钢淬透性差，制造较大尺寸的塑料模具，一 般用热轧、热锻或正火状态，模具的硬度低，耐磨性 较差。制造小型塑料模具，用调质处理可获较高的硬 度和较好的强韧性。钢中碳含量较高，水淬容易出现 裂纹，一般采用油淬。该钢优点是价格便宜，切削加 工性能好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有 良好的强韧性和一定的耐磨性，被广泛用于制造中、 小型的中、低档次的塑料模具 [1,2]。
模具材料与热处理第四章 模具钢的热处理
第一节
冷作模具钢的热处理
表4-8 常用高碳高铬钢的化学成分及临界温度
① 分别代表C、Mn、Si、Cr、Mo、V的质量分数。 1)预先热处理：锻压后退火用于消除内应力、降低硬度、 改善切削加工性(若需较低硬度时可补充一次高温回火)。 2)淬火：以获取淬火马氏体或下贝氏体组织，提高模具硬 度和耐磨性。
表4-11 常用高碳中铬冷作模具钢热处理工艺规范
第一节 冷作模具钢的热处理
(2)高碳中铬钢的应用 该类钢种相对于偏析较严重的高碳 高铬钢来说性能有所改善，因此适于制造重负荷、高精度 的冷作模具。 3.高速钢 (1)高速钢的热处理 具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性， 采用低温淬火等工艺措施后可有效改善其韧性。 表4-12 常用高速钢的化学成分及临界温度
第一节 冷作模具钢的热处理
3)回火：以改善力学性能，消除淬火应力，稳定组织。 表4-9 常用高碳高铬冷作模具钢热处理工艺规范
表4-9 常用高碳高铬冷作模具钢热处理工艺规范
(2)高碳高铬钢的应用 Cr12钢是一种应用广泛的冷作模
第一节பைடு நூலகம்冷作模具钢的热处理
具钢，该钢种具有较好的淬透性和良好的耐磨性，但由于 含碳量过高，冲击韧性较差，易产生脆裂。 2.高碳中铬钢 (1)高碳中铬钢的热处理 这类钢含铬量较低，碳化物分布 均匀，耐磨性好，热处理变形小，淬透性高。 表4-10 常用高碳中铬钢的化学成分及临界温度
第一节 冷作模具钢的热处理
(2)淬火 以获取淬火马氏体，使模具具有高硬度和耐磨性。 (3)回火 以改善力学性能，消除淬火应力。 表4-2 常用碳素冷作模具钢等温退火工艺规范
表4-2 常用碳素冷作模具钢等温退火工艺规范
第一节 冷作模具钢的热处理
表4-3 常用碳素冷作模具钢球化退火工艺规范
热作模具钢及热处理
性和高的耐磨性。
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4.2热作模具钢及热处理规范
常用的热挤压模具用钢是钨系热作模具钢和铬系热作模具钢，
还有铬钼系、钨钼系和铬钼钨系等新型的热作模具钢以及基体钢等。
钨系热作模具钢的代表性钢种为传统的3Cr2W8V钢，由于其耐
热疲劳性较差，在热挤压模方面的应用将逐渐会减少，但在压铸模 方面的应用较多，故在压铸模用钢中对其作详细介绍。
模具钢。HM1钢适合制造镦锻、压力机锻造、挤压等热作模具，模具
的使用寿命较高，是目前国内研制的工艺性能好，使用面广，具有 较广应用前景的新钢种之一。
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4.2热作模具钢及热处理规范
4. 3Cr3Mo3VNb（HN3）钢 NH3钢是参照国外H10钢和3Cr3Mo系热作模具钢，结合我国资源
（1）较高的高温强度和良好的韧性。热作模具，尤其是热锻
模!工作时会承受很大的冲击力，而且冲击频率很高，如果热作模具
钢没有高的强度和良好的韧性，就容易开裂。
（2）良好的耐磨性能。由于热作模具工作时除受到毛坯变形
时产生摩擦磨损之外，还受到高温氧化腐蚀和氧化铁屑的研磨，所 以需要热作模具钢有较高的硬度和抗粘附性。
模具表面产生网状或放射状的热疲劳裂纹，以及模腔磨损或严
重偏载、工艺性裂纹导致模具开裂。
因此，热锻模应具有较高的高温强度和韧性，良好的耐磨性和
耐热疲劳性，由于锤锻模尺寸比较大，还要求锤锻模用钢具有高的 淬透性。这就是热锻模的工作条件，正是这种工作条件，要求这类
模具钢应具有下列基本性能：
（1）淬透性高,以保证这种大型模具沿整个截面具有均匀一致
碳化物形成元素含量低，二次硬化效应微弱，所以热稳定性不高。
塑料模具设计第五周 第一讲(第四章)
第十周第一讲目的和要求：了解注射模具浇口尺寸的计算和浇口的设计原则，学会浇口的位置选择。
简单了解排气和引气系统设计的内容（方式、原则）。
熟悉凹模和凸模的设计。
重点难点：浇口尺寸的计算和浇口的设计原则、浇口的位置选择、凹模和凸模的类型和设计特点4.5.3浇口的设计3. 各种浇口尺寸的计算（1）浇口的横截面积—一般取分流道横截面积的3%-9%，对于流动性差尺寸较大的塑件，其浇口尺寸取较大值，反之取较小值。
浇口长度和其表面粗糙度都一定要求。
见表4-10 各种浇口尺寸计算见表4-11常用塑料的点浇口与侧浇口推荐值（2）保证平衡进料浇口尺寸计算举例—实际生产中，根据计算结果、经验并结合软件模拟确定浇口尺寸。
在加工浇口时先将浇口做得小一些，在试模时根据实际情况增加，直至达到各个型腔均匀进料，同时充满型腔的目的。
具体问题具体分析。
分流道布置有一种非平衡的第一种情况，现作如下分析：1）对分流道横截面大且流程短（d>6mm,L<200mm）的中小型模具，由于分流道内塑料熔体的T、P变化不大，熔体先到离主流道最近的浇口处，进入型腔。
这时分流道尚未充满，其对熔体的阻力比浇口处对熔体的阻力小得多，熔体在浇口处初凝而不再充型。
熔体会继续沿分流道前进直到整个分流道被充满。
当分流道内的熔体压力升高后会首先充满远离主流道的型腔，然后再返回来依次冲开初凝时间较短的浇口。
并依次充满各型腔。
为使各型腔能基本上同时充满，就将靠近主流道的浇口做大些，而远离主流道的浇口做小些，或使靠近主流道的浇口长一些，而远离主流道的浇口短一些。
针对浇口尺寸无有效计算方法，靠试验而定。
2）对分流道比较细长（d<6mm,L>200mm）以及流道中熔体的阻力和温度都不可忽略的大中型模具，T、P降会使远离主流道的浇口难以充型，这时应该将远离主流道的浇口做大些，靠近主流道的浇口做小些，以期实现各型腔同时充满。
如图4-74 分流道横截面较小且流程较长，如果将所有二级分流道和浇口的横截面积设为相同，则靠近主流道的型腔比远离主流道的型腔先充满。
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沉淀硬化不锈钢 17-7PH、PH15-7Mo、PH14-8Mo、AM-355
马氏体
Ni18Co8Mo5TiA1、Ni20Ti2A1Nb、Ni25Ti2A1Nb、 复杂、精密、耐磨、耐腐蚀、
Cr5Ni12Mo3TiA1
超镜面的模具
4.1 塑料模具的工作条件与性能要求
塑料模具材料应具有的性能包括使用性能和工艺性能两方面。 4.1.1 塑料模具材料的使用性能要求 1.硬度、耐磨性和耐蚀性 2.强度、韧性和疲劳强度:注射压力30~200MPa，闭模压力1.5~2倍 3.耐热性：20~350℃ 4.尺寸稳定性 4.导热性 4.1.2 塑料模具材料的工艺性能要求 1.切削加工性和表面抛光性：预硬35~45HRC后切削加工 2.塑性加工性：冷挤压成型，超塑性热挤压成型 3.电加工性：电火花、线切割加工 4.热处理工艺性 4.表面处理工艺性 6.表面刻蚀性能和镜面加工性能：非金属夹杂物、基体硬度、组织均匀性的影响 7.焊接性能
4.1 塑料模具的工作条件与性能要求
表4-1 常用塑料的成型条件
中文名称
英文缩写
烘料温度/℃
料筒 温度
/℃
前段 中段 后段
模具温度/℃
注射压力 /MPa
说明
低密度 聚乙烯
LDPE 70~80 170~200
—
140~160 60~70
60~100
高压聚乙烯成 型条件除了模 温宜为35~55℃ 外，其他均与 低压聚乙烯相 似
4.3 塑料模具的热处理及实例 4.3.1 塑料模具的制造工艺路线 4.3.2 塑料模具的热处理特点 4.3.3 塑料模的表面处理
目录
重点 1.了塑料模具材料的服役条件、失效特点 和性能要求 2.合理地选择塑料模具材料及热处理工艺
塑料模具用钢及适应的工作条件
钢的类型 渗碳钢
调质钢
牌号
12CrNi2、12CrNi3A、20Cr、20CrMnMo、 20Cr2Ni4A
（4）模具的结构
模具的大小、形状、模具工件的工作性质等。
（5）模具的制造工艺 （6）现有的设备及技术水平
4.2.1 几种典型塑料模具材料
4.2.1.1渗碳型塑料模具用钢 4.2.1.2淬硬型塑料模具用钢 4.2.1.3预硬型塑料模具用钢 4.2.1.4时效硬化性塑料模具用钢 4.2.1.5耐蚀型塑料模具用钢 4.2.1.6调质及其他塑料模具材料
高碳工具钢
Cr12、Cr12MoV、CrWMn、9Mn2V、9CrWMn、 热固性塑料模具，生产批量较
Cr6WV、Cr4W2MoV、GCr15、SiMnMo
大，精度要求高及要பைடு நூலகம்高
强度、高耐磨的塑料注塑
模
耐蚀钢
4Cr13、9Cr18、9Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14MoV 要求耐腐蚀及表面要求较高的 模具
（2）工艺性能良好 良好的冷、热加工性能及热处理工艺性能，制造简单方便
4.2 塑料模具材料的选用
2.模具材料选择时应考虑的因素 （1）模具的工作条件
压力的大小、冲击载荷的大小、工作温度及腐蚀情况等。
（2）模具的失效形式
塑性变形失效、磨损失效、疲劳及断裂失效。
（3）模具所加工的产品
塑料的种类、批量的大小、质量的高低、
适应的工作条件
生产批量较大，承受较大动载 荷，受磨损较重的模具
10、20 45、55
生产批量较小，精度要求不高， 尺寸不大的模具
3Cr2Mo、40CrNiMoA、40CrNi2Mo、40CrMnMo、 大型、复杂、生产批量较大的 45CrNiMoVA、5CrNiMo、5CrMnMo、40Cr、 塑料注射或挤压成型模 4Cr5MoVSi、4Cr5MoV1Si、35SiMn2MoVA
硬质聚 氯乙烯
PVC 70~90 170~190 165~180 160~170 30~60 80~130
—
聚丙烯
PP 80~100 200~220 180~200 160~180 80~90 70~100
—
聚苯乙烯
PS 60~75 170~190
— 140~160 32~65
60~110
丁苯橡胶改 性以及甲基 丙烯酸甲酯 改性的聚苯 乙烯成型条 件与上相似
淬硬型
T7A,T8A,T10A,5CrNiMo,9SiCr, 9CrWMn,GCr15,3Cr2W8V, Cr12MoV,45Cr2NiMoVSi, 6CrNiSiMnMoV(GD)
时效硬 化型
18Nil40级，18N1170级，18Ni210级, 10Ni3MnCuAlMoS(PMS)，18Ni9Co, 06Ni6CrMoVTiAl，25CrNi3MoAl
丙烯腈-丁二烯苯乙烯
ABS
80~85
180~200
165~180
150~170
50~80
60~100
该成型条件为加 工通用级ABS塑 料时所用，苯乙 烯一丙烯腈共聚 物(AS)成型条件 与上相似
4.2 塑料模具材料的选用
1.模具材料选择的基本要求
（1）综合性能优良 一定的硬度和耐磨性：使模具能够保持其形状和尺寸的稳定; 足够的强度和韧性：能承受一定的高压又能承受一定冲击载荷的作用; 一定的抗热性能：承受因强烈的摩擦而产生的局部高温。
第4章 塑料模具钢及其热处理
4.1 塑料模具的工作条件与性能要求 4.1.1 塑料模具材料的使用性能要求 4.1.2 塑料模具材料的工艺性能要求
4.2 塑料模具材料的选用 4.2.1 渗碳型塑料模具用钢 4.2.2 淬硬型塑料模具用钢 4.2.3 预硬型塑料模具用钢 4.2.4 时效硬化型塑料模具钢 4.2.5 耐蚀塑料模具钢 4.2.6 其它塑料模具材料
8Cr2S，8Cr2Mn.WMoVS(8CrMn)
SM45,SM50,SM55,45,50,55,40
3Cr13,2Cr13,0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR),
调质型 Cr，40Mn，50Mn，S48C， 耐蚀型 1Cr18Ni9,3Cr17Mo,
4Cr5MoSiV，38CrMoAlA
0Cr17Ni4Cu4Nb(74PH)
塑料模具用钢有哪六种？
4.2.1 几种典型塑料模具材料
表4-2 塑料模具用钢分类
类别
钢种
类别
钢种
20,20Cr,20Mn,12CrNi3A, 渗碳型 20CrNiMo,DT1,DT2，
0Cr4NiMoV
3Cr2Mo，3Cr2NiMo，5NiSCa， 预硬型 Y55CrNiMnMoV(SM1),4Cr5MoSiVS,