文档介绍：武汉软件工程职业学院
机械制造工程系模具材料
第五章塑料模具材料
塑料模具材料
塑料模具的工作条件、失效形式与性能要求
塑料模具材料的选用
渗碳型塑料模具钢
调质型塑料模具钢
淬硬型塑料模具钢
预硬型塑料模具钢
时效硬化型塑料模具钢
耐蚀塑料模具钢
其它塑料模具材料
塑料模具钢的选用及热处理
塑料模具材料
随着塑料制品在工业及日常生活中的应用越来越广泛,塑料模具工业对模具钢的需求也越来越大。在塑料成型加工中,模具的质量对产品质量的保证作用是不言而喻的。
塑料模具目前已向精密化、大型化和多腔化的方向发展,对塑料模具钢的性能的要求越来越高,塑模钢的性能应根据塑料种类、制品用途、生产批量、尺寸精度和表面质量的要求而定。
塑料模具材料
塑料模具的分类与工作条件
(1)塑料模具的分类
按照塑料制品的原材料的性能和成型方法,可以把塑料模具分为两大类:
①热固性塑料模②热塑性塑料模:
塑料模具的工作条件、失效形式与性能要求
按照成型方式的不同,可以把塑料模分为:
①注射成型模;②压缩成型模;
③挤压成型模;④气动成型模。
塑料模具材料
(2)塑料模的工作条件
①热固性塑料压缩模:热固性塑料压缩模的工作温度一般为160-250℃,工作时型腔承受的压力大,一般为160-200MPa,个别要达到600MPa。工作时型腔面易磨损,并承受一定的冲击负荷和腐蚀作用。用这类模具压制各种胶木粉制作时,在原材料中加入一定量的粉末填充剂,并在热压状态下成型,所以热负荷和机械负荷都较大,而填充剂致使型腔磨损也较严重。
塑料模具材料
②热塑性塑料注射模:热塑性塑料注射模的工作温度在180℃以下,承受的工作压力和磨损不像在压缩模那么严重,有些塑料在加热以后的熔融状态能分解出HCl和HF气体,对模具型腔面有较大的腐蚀性。塑料在加热成型时一般不含固体填充料或含固体填充料的很少,所以,注入型腔时对型腔磨损小。如果含有玻璃纤维填料,则大大加剧对流道和型腔的磨损。
塑料模具材料
塑料模具的失效形式
塑料模具的失效形式主要有磨损,腐蚀,变形和断裂等。
①磨损:热固性塑料对模具表面产生严重摩擦,结果导致模具表面拉毛,粗糙度变大而失去光泽,这会影响塑料制品的外观质量。在此情况下,模具应定期卸下抛光,经过多次抛光后,型腔尺寸将会超差而失效。特别是塑料中含有云母粉,硅砂,玻璃纤维等固体有机填料时,会明显加剧型腔的磨损,不仅会使型腔表面粗糙度值增加,也会使模具型腔尺寸变化。
塑料模具材料
②腐蚀:塑料模受腐蚀后将会导致模具表面的腐蚀磨损,从而加剧其磨损效应。
③变形:模具在持续受热,受压条件下工作后,会发生局部塑性变形而实效,例如:生产中常用的渗碳钢或碳素工具钢制胶木模,在菱角处受负荷最大而产生塑性变形,出现表面起皱,凹陷,麻点甚至棱角塌歪等;或者分型面变形间隙扩大导致飞边增大而使塑件报废。如果是小型模具在大吨位压力机上超载使用,更容易出现这种失效形式。
塑料模具材料
④断裂:塑料模多数形状复杂。存在许多凹角,薄边等。这些部位易造成应力集中,当韧性不足时,就会导致开裂。断裂的主要原因是由于结构,温差而产生的结构应力,热应力,或因回火不足,在使用温度下,残余奥氏体转变为马氏体,引起的局部体积膨胀,在模具内部产生的组合应力所致。
塑料模具材料
对塑料模具材料的性能要求
①较高的耐热性:
②足够的强度和硬度
③良好的耐磨性
④良好的耐蚀性
⑤良好的切削加工性
⑥良好的镜面抛光率
⑦良好的电加工性
⑧良好的花纹图案光蚀性