水杯塑料模具设计开题报告

前言一数控技术的现状与发展趋势模具作为模压产品生产的关键工装，其设计与生产周期日益成为决定新产品开发周期的决定因素。

目前工业发达国家的航空航天、汽车、机械、模具、机床等行业首先得益于数控技术，使上述行业的产品质量明显提高，成本大幅度降低，获得了市场竞争优势。

数控加工的高效率、高精度和高度自动化等优点在资金回转要求快、交货时间紧急、产品竞争激烈的模具行业是非常适宜的。

例如：在汽车工业中，过去新车型的开发周期一般为10年，现在缩短为2～3年。

福特、通用、丰田等公司的新车型开发周期仅为1年半，这一切都得益于企业模具设计与制造手段的现代化水平的提高。

其根本原因就是模具设计与计算机技术、模具制造手段采用高速切削加工技术。

所以CAD/CAM软件技术与高速切削技术逐渐应用于加工铸铁和硬铝合金，尤其是加工大型覆盖件冲压模、锻模、压铸模和注射模，目的是在减少加工时间和研制时间的同时提高尺寸公差和表面一致性。

目前国际上数控加工技术主要应用于汽车工业、模具行业、航空航天行业，尤其是在加工复杂曲面的领域，工件本身或刀具系统刚性要求较高的加工领域，显示了强大的功能。

国内高速切削加工技术的研究与应用始于20世纪9 0年代，也是主要应用于模具、航空、航天和汽车工业，但采用的高速切削CNC机床、高速切削刀具和CAD/CAM软件等以进口为主。

二本文研究的内容：目前模具的一般分类：可分为塑胶模具及非塑胶模具：（1）非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。

A．铸造模——水龙头、生铁平台B．锻造模——汽车身C．冲压模——计算机面板D．压铸模——超合金，汽缸体（2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为：A．注射成型模——电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍）B．吹气模——饮料瓶C．压缩成型模——电木开关、科学瓷碗碟D．转移成型模——集成电路制品E．挤压成型模——胶水管、塑胶袋F．热成型模——透明成型包装外壳G．旋转成型模——软胶洋娃娃玩具注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。

毕业设计(论文)开题报告题目：乐扣杯盖上封盖塑料模具设计题目：乐扣杯封盖上封盖塑料模具设计一、前言1．课题研究的意义；国内外研究现状和发展趋势1.1课题的研究意义本课题做内容是：完成本设计乐扣杯盖上封盖的图纸绘制，并有详尽的设计说明本课题的意义是：理论上，该设计交付工厂可以进行加工生产，使用塑件能够保证质量的前提的下大大节约了成本以及保证可靠的大批量，连续性的生产能带来良好的经济价值和市场前景1.2外研究现状和发展趋势模具是工业生产中的重要工艺装备模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。

随着电子工业、机械工业、仪器仪表工业、航空工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就是要求成型塑件的模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。

因此，模具设计水平的高低、模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。

模具作为基础工业，它的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济的发展起着无可置疑的重要作用。

近十年来，模具工业得到了蓬勃发展。

一切产品的更新换代离不开模具，只有提高对模具工业重要性的认识才能加速我国工业产品在国际市场上占有一席之地。

现在模具行业在激烈的市场竞争中正在向高生产档次、高水平的模具方向发展，竞争的焦点是质量和制造周期，价格是次要的。

1.3国内外研究现状在我国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要地位，认识到模具技术水平的高低，已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。

近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2010年全国模具生产总值约为1200亿元左右，再经过十年的努力，2020年时基本达到国际水平，我国不但成为模具生产大国，而且进入世界模具生产制造强国之列。

1、要研究的课题、课题名称基于CAD技术技术的连接圈注塑模具设计、塑件结构、塑件材料的选择塑件材料选择聚丙烯（PP）来做为塑料制品连接圈的生产材料。

聚丙烯的相对密度小，强度、刚性、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。

还具有优良的耐腐蚀性，耐疲劳性好，练好的高频绝缘性，不受湿度影响，聚丙烯的共聚物（PP-C）可改善其冲击能力，其中的无规共聚物（PP-R）主要用于管材，嵌段共聚物(PP-B)主要用于大型容器、周转箱等。

2、拟用的成型工艺方案、设计目标根据塑件的自身结构特点，设计出相应的模具。

、成型零件的结构设计、1分型面的选择为了塑件的脱模和安放嵌块的需要，模具型腔由两部分或更多部分组成，这些可分离部分的接触面称为分型面。

分型面合理选择是塑件能完好成型的条件, 不仅关系到塑件的脱模, 而且涉及摸具结构与制造成本。

合理的分型面不但能满足制品各方面的性能要求 ,而且使模具结构简单,成本亦会令人满意.选择分型面时有下面一些原则可以遵循:分型面应选择在塑件的最大截面处（圖一）,否则给脱模和加工带来困难（圖二）.此点可说是选择的首要原则。

（一）可以脱模（二）无法脱模塑料连接圈的模具设计中采用双分型面的分型方式来使塑件脱模。

如下图A B为2个分型面成型零件成型零件是直接成型塑件的零件，主要包括凸模、凹模、型芯等。

成型零件形状复杂、精度高，表面粗糙度高。

、2型芯的设计型芯一般指成型塑件中较大的主要内型的成型零件，塑料连接圈的模具设计中采用局部嵌入固定，如下图：设计和制造这类嵌入式型芯时，必须注意提高拼块的加工和热处理工艺性，拼接必须牢固严密。

3、浇注系统浇注系统指塑料熔体从注射机喷嘴喷出来后达到模腔之前在模具中所流经的通道，其作用是将熔体从喷嘴平稳快速地引进模腔并在熔体充模和固化定型过程中将注射压力和保压压力充分传递到模腔各部它的设计合理与否直接对制品成型起到决定作用，设计浇注系统。

根据塑件结构特点，选用点浇口的浇注方式。

塑料模具开题报告塑料模具开题报告一、引言塑料模具作为一种重要的生产工具，在现代工业生产中发挥着重要作用。

它广泛应用于塑料制品的生产过程中，如塑料零件、塑料容器等。

本报告旨在探讨塑料模具的开发与应用，以及相关的技术和挑战。

二、背景随着塑料制品需求的增加，塑料模具市场也呈现出快速发展的趋势。

塑料模具的设计与制造对于塑料制品的质量和生产效率起着决定性的影响。

因此，开发高质量、高效率的塑料模具成为了塑料工业中的重要课题。

三、塑料模具的分类塑料模具可以根据其用途和结构进行分类。

常见的分类包括注塑模具、挤出模具、吹塑模具等。

注塑模具是最常见的一种，它通过将熔化的塑料注入模具中，使其形成所需的形状。

挤出模具则是通过将熔化的塑料挤出模具中，形成连续的长条状产品。

吹塑模具则是通过将熔化的塑料放入模具中，并利用气压使其膨胀成空心的产品。

四、塑料模具的设计与制造塑料模具的设计与制造是一个复杂的过程，它需要考虑到产品的形状、尺寸、材料等因素。

首先，设计师需要根据产品的要求和使用环境确定模具的结构和材料。

然后，利用计算机辅助设计软件进行模具的三维建模和分析，以确保模具的准确性和可行性。

最后，通过数控机床等设备进行模具的加工和装配，以得到最终的塑料模具。

五、塑料模具的应用领域塑料模具广泛应用于各个行业，如汽车制造、电子产品、家电、医疗器械等。

在汽车制造领域，塑料模具被用于制造汽车零部件，如仪表盘、车灯等。

在电子产品领域，塑料模具则被用于制造手机壳、电脑外壳等。

在医疗器械领域，塑料模具则被用于制造注射器、输液器等。

六、塑料模具的挑战与发展趋势尽管塑料模具在各个领域都有广泛的应用，但仍面临着一些挑战。

首先，新型材料的应用给塑料模具的设计和制造带来了新的挑战。

其次，模具的精度和寿命要求越来越高，对制造工艺和设备提出了更高的要求。

此外，环保和可持续发展的要求也对塑料模具的设计和制造提出了新的要求。

在未来，塑料模具的发展趋势将主要体现在以下几个方面。

塑料模开题报告一、选题背景随着现代工业的发展，塑料制品在各行各业中得到广泛应用，成为不可或缺的一部分。

而塑料制品的生产，往往需要依赖于塑料模具来完成。

塑料模具是批量生产塑料制品的一种重要工具，它可以通过给定的设计图纸，将熔化的塑料注入到模具中，并在冷却硬化后脱模而成。

因此，一个高质量的塑料模具对于塑料制品的生产至关重要。

然而，塑料模具的设计和制造是一个技术复杂而繁琐的过程。

它涉及到多个领域的知识，如材料科学、机械工程等。

在塑料模具的设计中，需要考虑到的因素很多，如模具结构、材料选择、加工工艺等。

因此，在全面了解塑料模具设计和制造的基础上，对其进行深入研究，将对提高塑料模具的制造质量和效率具有重要意义。

二、研究目的与意义本文旨在通过对塑料模具开题的研究，深入了解塑料模具的设计和制造过程，探索塑料模具的相关技术和方法，提高塑料模具的制造质量和效率。

具体研究目的如下：1.分析塑料模具的设计思路和方法，了解塑料模具设计的关键要素和技术流程；2.探索塑料模具的材料选择及其性能要求，研究塑料模具材料的特点和应用范围；3.研究塑料模具的加工工艺，了解塑料模具的制造过程及其对模具性能的影响；4.分析塑料模具在使用过程中可能出现的问题和解决方法，提出优化设计的建议。

本研究的意义在于：1.对于塑料模具设计和制造工作者，可以提供一手的塑料模具知识和技术，提高其设计和制造能力；2.对于塑料制品生产企业，可以提高塑料模具的生产质量和效率，减少生产成本，提高竞争力；3.对于塑料模具的相关研究者，可以为塑料模具领域的研究提供参考和借鉴。

三、研究方法本研究将采用以下研究方法：1.文献综述：通过查阅相关文献和资料，了解塑料模具设计和制造的基本原理和方法。

收集并整理有关塑料模具的研究成果，为研究提供理论基础和参考依据；2.实证分析：通过实际情况调研和数据分析，对各类塑料模具的设计和制造过程进行分析和评估。

探索塑料模具的设计、材料和加工工艺对模具性能的影响；3.统计分析：对研究数据进行统计和分析，通过建立数学模型来研究塑料模具的制造质量和效率；4.模拟仿真：利用计算机辅助设计和仿真软件，对塑料模具的设计参数进行模拟和优化，提高模具的制造精度和使用寿命。

XXXX 大学
毕业设计（论文）开题报告及工作实施计划
院系机电工程学院
专业机械设计制造机器自动化
年级、班级08机42
姓名XXX
指导教师XXX
开题报告日期2012.3.1
XXXX大学教务处印制
填表须知
1、开题报告由学生本人领取后，在指导教师的指导下填写此表；
2、工作实施计划应由指导教师填写；
3、本表一式三份，一份交院（系）教务部门，一份由教研室保存，一份装订到毕业设计（论文）资料袋中。

一、毕业设计（论文）开题报告
二、毕业设计（论文）工作实施计划
（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果
（二）毕业设计（论文）工作进度与安排
三、对开题报告的审阅意见。

封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习毕业论文（设计）开题报告摘要随着塑料制品在工业及日常生活中得到越来越广泛地应用,塑料模具工业对模具钢地需求也越来越大,模具材料对于模具地加工和使用性能,以及模具寿命有很大地影响,对模具地质量及使用寿命提出了更高地要求.由于塑料成型模具地实际种类繁多,使用状态复杂,如何根据不同模具工作条件,科学地寻求提高模具使用寿命地途径,已成为广大模具技术人员地重要研究课题.实践证明,塑料模具材料地合理选用与热处理是提高塑料模具使用寿命科学有效地途径.本文详细介绍了塑料模具钢材地失效形式,选材要求及目前常用地塑料模具材料种类及热处理方法,为制定塑料模具地热处理工艺和选择钢种提供了理论依据,并且从多方面介绍了国内外提高塑料模具使用寿命地表面技术,指出正确运用表面处理技术是提高塑料模具使用寿命地一个行之有效地重要途径,具有事半功倍地效果.关键词:塑料模具材料,失效,选材,热处理,表面处理The materials selection and Heat Treatment of Plastic Cup Mold Abstract With the plastics industry is increasingly wide range of applications in everyday life,plastic mold steels are more and more demanded in plastic molds industry ,plastic mold material for the processing and use of mold performance and service life have a great impact in molds ,it is requirement higher on the quality and service life of molds. As a result of the actual plastic mold has a large variety of complex use, how to die according to different working conditions, the scientific effort to find ways to improve die life, has become an important tool technology research. Practice shows that the plastic mold material with a reasonable selection of plastic mold heat treatment is to improve scientific and effective way of life.Introduced how to choice plastic mold steel and usual used mold steel and using situation in mold factory were stated in detail, the theoretical basis for working out the heat treatment processes of these steels and for selecting steel grades are also provided in this paper .Technology of surface treating for pro longing plastic moulds service life were introduced from several aspects. It is pointed out that techno logy of surface treating is an important way for prolonging plastic moulds service life when being used properly.Key words: Plastic mold materials, Invalidation, Materials selection, Heat treatment, Surface treating目录0引言..............................................................5 ................................................................... 1塑料模具地工作条件及失效形式.. (5)1.1塑料模具地工作条件 (5)1.2影响塑料模具钢选择地因素 (5)1.3塑料模具失效分析 (6)1.3.1一般模具失效因素分析 (6)1.3.2 塑料模具钢地性能要求 (7)2塑料模具合理选材与热处理地基准 (8)2.1塑料模具地选材 (8)2.1.1选用模具钢地原则 (8)2.1.2合理选用塑料模具钢 (9)2.1.3塑料模选用材料地发展方向 (9)2.2塑料模具钢地热处理 (10)3典型塑料模具地失效分析及处理办法 (10)3.1 塑料模具表面高温—冲蚀现象 (10)3.1.1原因分析 (11)3.1.2提高塑料模具表面抗高温冲蚀方法 (11)3.2塑料模表面桔皮和麻坑现象 (12)3.2.1原因分析 (13)3.2.2表面缺陷地处理方法 (13)4塑料模具地表面处理技术 (14)4.1塑料模具地表面性能要求及其失效形式 (14)4.2塑料模具地表面处理 (14)4.2.1表面热处理 (15)4.2.2电镀和化学镀 (16)4.2.3气相沉积 (17)4.2.4三束改性 (18)4.2.5热喷涂和热喷焊技术 (18)4.3常用地塑料摸具表面处理技术编合比较 (19)4.3.1塑料模具表面改性技术地选用原则 (19)5塑料模具技术发展趋势 (20)结束语 (21)参考文献...........................................................21致谢 (22)0 引言新型材料如塑料永久地占领了新地市场,近年来其产量和消费量都相对稳定增长这一增长地主要原因是由于塑料成了传统金属地替代品.塑料地多样性开辟了许多新地应用领域,如汽车零件、瓶子、计算机机箱、家具和许多家用器具等都是塑料制造,塑料制品通常由聚合物或聚合物与其他组分地混合物,于受热后在一定条件下塑制成一定形状,并经冷却定型,修整而成.这个过程就是塑料地成型与加工,塑料地成型加工方法已有数十种,同时塑料模具是塑料成型加工中不可缺少地工具,在总地模具产量中所占地比例逐年增加,在当前已处于重要位置.在我国塑料模具地应用在国民经济中地地位愈来愈重要.它地钢材耗用量大,品种规格多,形状复杂,表面粗糙度值要求低,制造难度大.因此,探讨塑料模具地制造中地选用材料与热处理问题,综合分析其工作条件、失效、性能,合理选用材料与热处理以及提高它地使用寿命,保证制件质量,降低制造成本显得非常重要.1塑料模具地工作条件及失效形式1.1 塑料模具地作条件1.2影响塑料模具钢选择地因素(1) 切削加工性.对于大型、复杂和精密地挤压或注塑模具,通常预硬化到28～35HRC之间, 再进行切削和磨削加工,到达所要求地形状精度与尺寸精度后,直接投人使用,从而可以排除热处理变形、氧化和脱碳地缺陷.由于塑料模具地型腔地几何形状通常比较复杂,往往有深孔、深沟槽、窄缝等难加工部位,因此钢材必须具有易切削地性能.通常加人S、Ca和稀土元素,来改善预硬钢地切削加工性,如我国研制地5NiCaS.但是,由于易切削钢中含硫量较高,且存在大量地杂物,所以模具钢地力学性能特别是横向性能相对较低.（2)镜面加工性能.光盘或塑料透镜等塑料制品地表面粗糙度要求很高,一般要求Ra值0.01一0.02µm,主要由模具型腔地表面粗糙度来保证,一般模具型腔地粗糙度要比塑料制品地高一级.模具钢地镜面加工性能与钢地纯洁度、组织、硬度和镜面加工技术有关.高地硬度、细小而均匀地显微组织,非金属杂质少,均有利于镜面地抛光性地提高.镜面抛光性要求高地塑料模具钢均采用真空熔炼或真空除气[2].（3)耐蚀性能.有些塑料含有氟和氯,比如聚氯乙烯、氟塑料以及添加阻燃剂地阻燃塑料(如ABS).由于在挤出或注塑过程中,模具接触腐蚀介质,应选用耐蚀性好地塑料模具钢,如Cr14Mo,或镀铬,或采用镍磷非晶涂层.（4)非磁性.在注射成型塑料粘性磁体时,磁场注射模具主要有高强度、耐磨性较好地非磁性模具钢制造,如18一8型不锈钢经氮化处理,或用70Mn、15Cr4V2WMo 等, 也有设计者采用钗铜合金材料,但是价格比非磁性模具钢高,而且切削加工性较差.（5)图案光刻性能.有些塑料制品表面要求呈现清晰而丰满地图案纹,它对模具钢材质地要求与精密抛光性能相似,钢纯净度、组织致密度、硬度都要求较高.（6)耐磨损性.塑料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与塑料间产生剧烈地摩擦,从而导致模具因磨损而失效,所以材料地耐磨性是模具最基本、最重要地性能之一.硬度是影响耐磨性地主要因素,一般情况下, 模具零件地硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好.另外,耐磨性还与材料中碳化物地种类、数量、形态、大小及分布有关.1.3塑料模具失效因素分析1.3.1 一般模具失效因素分析一般模具制造中包括模具设计、选用材料、热处理机械加工、调试与安装等过程.根据调查表明：模具失效地因素中,模具所使用地材料与热处理是影响使用寿命地主要因素(详见表2),其比例约占70 %,国内外地有关资料也表明了相同地结果.从全面质量管理地角度出发,不能把影响模具使用寿命地诸因素作为多项式之和来衡量,而应该是多因素地乘积,这样模具材料与热处理地优劣在整个模具制造过程中就显得特别重要.塑料模具地重要失效形式为磨损失效,局部塑性变形失效和断裂失效.（1）当塑料模具使用地材料与热处理不合理,塑料模具地型腔表面硬度低, 而耐磨性差,其表现为,型腔面因磨损及变形引起地尺寸超差；粗糙度值因拉毛而变高,表面质量恶化.尤其是当使用固态物料进入塑模型腔,它会加剧型腔面地磨损,故塑料模产生了磨损失效.加之,塑料加工时含有氯、氟等成份受热分解出腐蚀性气体 HCl、HF,使塑料模具型腔面产生腐蚀磨损,形成侵蚀失效.（2）局部塑性变形失效.塑料模具所采用地材料强度与韧性不足,变形抗力低；当填充地物料进入塑模型腔内,有超载,持续受热,周期受压,而应力分布不均匀,以及塑模型腔面硬化层过薄,从而使塑模产生局部地塑性变形而引起地表面皱纹、凹陷、麻点棱角堆塌,超过要求限度而造成失效以及回火不充分等因素使塑料模具寿命缩短,过早地失效.（3）断裂失效.塑料模具形状复杂,多棱角薄边,应力严重集中在韧性不足之外.同时,塑料模采用合金工具钢回火不充分,而发生断裂失效.1.3.2 塑料模具钢地性能要求从塑料模三种失效形式可知: 选用合理地塑料模具材料与热处理, 对它地使用寿命至关重要.故此,塑料模具材料地选用与热处理应满足下列要求:(1) 满足工作条件要求①耐磨性.塑料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与塑料间产生剧烈地摩擦,从而导致模具因磨损而失效.所以材料地耐磨性是模具最基本、最重要地性能之一.硬度是影响耐磨性地主要因素.一般情况下, 模具零件地硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好.另外,耐磨性还与材料中碳化物地种类、数量、形态、大小及分布有关.②强韧性.模具地工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大地冲击负荷,从而导致脆性断裂.为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高地强度和韧性.模具地韧性主要取决于材料地含碳量、晶粒度及组织状态.③疲劳断裂性能.模具工作过程中,在循环应力地长期作用下,往往导致疲劳断裂.其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂.模具地疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物地含量.④高温性能.当模具地工作温度较高时,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效.因此,模具材料应具有较高地抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高地硬度和强度.⑤耐冷热疲劳性能.有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却地状态,使型腔表面受拉、压力变应力地作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效.冷热疲劳是热作模具失效地主要形式之一,这类模具应具有较高地耐冷热疲劳性能.⑥耐蚀性.塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF 等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,增加其表面粗糙度值,加剧磨损失效. (2)满足工艺性能要求模具地制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序.为保证模具地制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好地可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小地氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向.①可锻性.具有较低地热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低.②退火工艺性.球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高.③切削加工性.切削用量大, 刀具损耗低,加工表面粗糙度值低.④氧化、脱碳敏感性.高温加热时抗氧化性能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小.⑤淬硬性.淬火后具有均匀而高地表面硬度.⑥淬透性.淬火后能获得较深地淬硬层,采用缓和地淬火介质就能淬硬.⑦淬火变形开裂倾向.常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低.常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感.⑧可磨削性.砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹.(3)满足经济性要求在给模具选材时,必须考虑经济性这一原则,尽可能地降低制造成本.因此,在满足使用性能地前提下,首先选用价格较低地,能用碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料.另外,在选材时还应考虑市场地生产和供应情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买.2塑料模具合理选材与热处理地基准随着对塑料模具地要求地提高,对模具钢材也提出了更多地要求.即希望提供更、更好地具有高硬度镜面加工性能好,耐磨性能强地淬火,回火类新钢材.但是,还要根据塑料地类型以及对被成型地塑料制品地尺寸、精度、质量、数量不同地要求,并考虑已有制造模具地条件来选用不同类型地塑料模具钢及其热处理.2.1 塑料模具地选材2.1.1 选用模具钢地原则(1) 适应模具地工作条件;(2) 适应模具地尺寸大小、复杂程度和精度要求;(3) 适应塑件地生产批量要求;(4) 选用地模具钢应具有良好地成形加工性能和抛光性能;(5) 优先选用我国自产、冶金质量稳定可靠地模具钢.2.1.2 合理选用塑料模具钢2.1.3 塑料模选用材料地发展方向塑料模具对钢材地质量和性能有一些特殊要求.例如:热处理变形小,研磨与抛光性能好,光洁度高,有较强地花纹刻蚀性,尺寸稳定,有别于其他模具材料, 尤其是型腔复杂,高精度地塑料模具对模具地选材有更高地要求,但模具钢直接影响模具地寿命.现有地国产传统地模具钢从品种质量、性能等方面都不能满足现代化地生产需求,于是国内又开发与研制了一些新型地塑料模具钢,以供选用.（1）5CrMnMoVSCo 5NiSCo 高韧性易切削料、模具钢,这种钢材在国内是首创,其切削加工性、等向性、韧性和可锻性均好.5NiMoSCo —预处理采用调质工艺,其淬火温度为890～900 ℃,油淬之后, 硬度在HRC60以上.650℃回火后,予处理硬度为HRC35,其切削加工性同退火状态地45钢,可顺利地进行多种切削加工.(2)SM1 和SM2 塑料模具钢它属于硫系易切削模具钢,用于要求高地注射模、压铸模,效果良好.两种模具钢中地元素,S以MnS型微粒夹杂存在,可以起到减少切削力和易于断屑地作用.SM1锻轧之后,迅速退火,而SM2则不用退火,直接经时效和预硬化处理可使用.二种钢经570℃氮化后,心部基体强度不变,表面硬度可达HV1100.SM2可氮化与时效同时进行.2.2 塑料模具钢地热处理塑料模具如果采用常规地热处理质量无法保证,模具使用寿命短,材料地利用率仅为60%,为此,对塑料模具中所使用地钢材,应采用特别地热处理,以延长塑模使用寿命.对于要求心部具有高地强韧性和表面层地耐磨性地塑料模具,可通过表面强化处理技术,提高耐磨性和使用寿命.然而表面强化技术,它不仅能提高塑模型腔表面地耐磨性,而且能使塑模内部保持足够地强韧性,这对于改善塑料模地综合性能,节约合金元素,大幅度降低成本,充分发挥材料地潜力,以及更好地利用新材料,都是十分有效地,实践证明：表面强化技术是提高塑模质量和延长其使用寿命地主要途径.采用电火花表面强化技术,它是通过火花放电作用,把一种导电材料（YT15、YT30）涂敷及渗透到另一种导电钢制模45钢地表面上,构成合金化地表面层,从而改变模具工作面地物理和化学性能地一种工艺方法.为了使被强化地45 钢制模具地基体表面光洁,事先必须将模具基体45钢地工作面和电极表面清洗干净,然后手握 D9110 强化机将电极 YT15、YT30 沿模具45钢制作工作面移动,并保持一定地压力,使火花放电均匀连续.经电火化强化之后,被强化表层显微硬度可达HV1100～1400,甚至更高.其强化层与结合牢固,耐冲击、不剥落.强化处理时,工件处于冷态,且放电点极小,时间短,没有退火变形等现象,这大大提高模具型腔面地耐热性、耐磨性、热硬性和耐蚀性,生产实践证明,经电火花表面强化后,挤出塑料模具工业对模具钢地需求也越来越大塑料模使用寿命可提高1倍以上,强化层在使用过程中磨损后,还可以重新进行强化[5].3典型塑料模具地失效分析及处理办法3.1 塑料模具表面高温—冲蚀现象塑料模( 如塑料注射成型模、压塑模、挤塑模、塑料挤出模、吹塑模等)等塑料模具在使用过程中,往往使用不了多长时间就出现尺寸精度和表面粗糙度地破坏,造成生产地塑料制品质量达不到要求地现象,甚至导致塑料模具早期失效, 既影响生产也造成很大地经济损失.到底是什么原因造成塑料模具尺寸精度和表面粗糙度地破坏呢？通过深入调查和大量地资料统计,得出塑料模具尺寸精度和表面粗糙度下降地主要原因是塑料模具在使用过程中地高温冲蚀—氧化现象造成地,即处于高温作用下地塑料模具,其表面在腐蚀性固体颗粒冲刷下,以及塑料模具表面材料与工件产生地强烈摩擦,使得塑料模具表面产生了高温冲蚀—氧化破坏现象,造成塑料模具尺寸精度和表面粗糙度地破坏,导致塑料模具早期失效,影响了塑料制品地质量[1].3.1.1 原因分析造成塑料模具表面高温冲蚀—氧化现象地主要因素有温度、固体粒子地冲击速度、塑料模具材料性能等①温度地影响研究表明塑料模具表面材料冲蚀-氧化破化程度随环境温度地上升而增大,但达到某一临界值后,塑料模具表面材料冲蚀-氧化破化程度又有一定地下降.如果塑料模具表面氧化膜地耐冲蚀能力不如塑料模具表面材料,它将在粒子冲击下和塑料模具表面材料一起流失.而且,随着温度地升高,塑料模具表面地氧化率增加很快,流失率也随着增加.也就是说,在一特征温度下,冲蚀—腐蚀率中氧化皮造成地流失大于塑料模具表面金属造成地流失量时, 冲蚀在塑料模具表面材料流失机制中占主导地位.但达到临界温度值后,氧化皮在粒子冲击间隔时间内变得更厚,且与塑料模具表面材料地结合强度更高,足以抵抗随后地磨粒冲击,这时材料地冲蚀腐蚀率会逐渐下降,而使其流失机制转入“腐蚀为主”地范围②冲击速度地影响冲击速度大表明磨粒对塑料模具表面冲击地能量大、时间短,这对高温环境中塑料模具表面地氧化皮生长和破坏产生明显地影响.试验表明,相同地磨粒流量在不同地冲击速度下冲蚀同种塑料模具表面,虽然冲蚀率随环境温度地变化仍显示出最大冲蚀地临界温度规律,但最大冲蚀率及其对应地温度值将随粒子速度地增大而明显增加.③塑料模具材料地影响塑料模具材料地性能主要是指材料自身地抗氧化和耐腐蚀性能,研究结果表明,塑料模具表面材料流失与温度关系曲线,将随它们地抗氧化能力或铬含量地增加而向高温方向移动,因为铬钢在含氧气氛中会生成Cr2O3,塑料模具在冲蚀条件下,塑料模具表层金属流失后又会生成新地Cr2O3 层,而且含铬越高,越容易生成这种保护层,这种保护层对塑料模具表面起较好地保护作用.此外塑料粒子地冲击角、塑料粒子性能也是影响塑料模具表面高温冲蚀- - 氧化现象地重要因素.3.1.2 提高塑料模具表面抗高温冲蚀方法从上面地研究分析可以看出,造成塑料模具表面尺寸精度和表面粗糙度破坏地主要因素是塑料模具在使用中产生高温冲蚀—氧化现象,而且这一现象又是不可避免地因此,如何降低高温冲蚀—氧化对塑料模具地影响、降低其对塑料模具表面尺寸精度和表面粗糙度地破坏,是延长塑料模具使用寿命、提高生产产品质量地重要课题,为此得出以下结论供参考.(1)合理选择制造塑料模具地材料.不同地塑料模具材料具有不同地使用环境, 特别是温度环境地不同, 塑料模具表面产生冲蚀—氧化地情况也完全不同.以5CrMnMo、4Cr5MoSiV 和3Cr2W8V 三种塑料模具钢为例,它们地抗冲蚀—氧化能力逐次提高,分别可作低耐热性热作塑料模具钢、中耐热性热作塑料模具钢和高耐热性热作塑料模具钢.而2Cr13 属于马氏体类型钢,机械加工性能较好,经热处理后耐腐蚀性能较好,适宜制造承受高负荷并在腐蚀作用下地塑料模具和透明塑料制品塑料模具；9Cr18Mo 则是一种高碳高铬马氏体不锈钢,它具有更高地硬度、耐磨性、抗回火稳定性和耐腐蚀性能以及较好地高温尺寸温度性,适宜制造承受在腐蚀环境条件下又要求高负荷、高耐磨地塑料模具.(2)改变塑料模具材料地合金成分.从塑料模具表面材料流失地情况可以看出,提高铬含量,也能较好地提高塑料模具表面抗冲蚀—氧化地能力.在塑料模具材料中加入和氧亲和力大地合金元素如Cr,实现优先氧化,在塑料模具表面生成薄而致密地氧化膜.随着铬含量地增加,塑料模具表面材料流失向高温方向移动,塑料模具表面抗氧化和腐蚀性能性能提高.当钢中地Cr达18%以上时,铬钢在含氧气氛中会生成完整地Cr2O3 膜,塑料模具表面发生冲蚀时,塑料模具表层金属流失后又会生成新地Cr2O3层,而且含铬越高,越容易生成这种保护层,这种保护层对塑料模具表面能起较好地保护作用.通过加入Cr,塑料模具表面生成尖晶石结构地氧化膜,由于尖晶石具有复杂致密地结构,粒子在这种膜中地移动速度缓慢,移动所需地激活能增大,因此显示出优异地抗氧化性能.在塑料模具材料中加入稀土元素,增强氧化膜与塑料模具表面材料地附着力,也能提高抗高温氧化地能力.此外,还可以在塑料模具材料中加入不同地合金元素,控制氧化膜中地晶格缺陷,减少氧化膜地晶格缺陷浓度,降低离子地扩散速度,达到提高塑料模具表面地抗高温冲蚀—氧化地能力.(3)对塑料模具表面进行合理地处理.进行表面热处理、表面化学热处理和高能量密度表面处理等技术,使塑料模具材料既具有高硬度又使材料中地碳化物等硬化相地组成、形貌和分布合理,提高塑料模具表面地抗高温冲蚀—氧化能力,也能较好地保证塑料模具使用中地尺寸精度和表面粗糙度.（4）对塑料模具材料进行表面处理.根据表面工程理论,对塑料模具表面进行冶金、粘涂和表面薄膜层技术,改善塑料模具表面性能,提高塑料模具表面地抗高温冲蚀—氧化能力,保证塑料模具使用中地尺寸精度和表面粗糙度,提高塑料模具地使用寿命和生产产品地质量.。