模具壽命與模具鋼材的選擇

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1. 模具鋼材的選擇

由於各種塑料的品種不同、性能各異，且各種塑料製品的尺寸、形狀、複雜程度、尺寸精度、表面粗糙度和生產批量等各方面的要求也不同，對塑料成型用模具材料提出了各種不同的要求，因此，選擇塑料模具材料時，要依據依定的原則進行，大致有按加工方式選材、按服役條件選材、按製品質量選材、按製品批量選材等幾個方面。選材時不應僅從使用性能和工藝性能的要求進行簡單的確定，而應從實用性和經濟性兩方面進行綜合考量(圖1)，既要符合使用性能和工藝性能的需要，又應使模具製造成本盡可能低廉，這樣會使塑料製品生產的成本降低，創造出較高的經濟效益。

2. 模具選材原則

(2-1) 依據塑料模具服役條件和製品質量選擇模具材料

(2-1-1) 非外觀件的模具材料選擇

對於模具型腔表面要求高硬度、高耐磨性，而心部要求較好韌性的塑料模具，可以選用滲碳型塑料鋼來製造。對於其中尺寸較小且型腔不太複雜的塑料射出模具，可選用淬透性相對較小的滲碳型塑料模具鋼。此類鋼在退火狀態下，具有良好的塑性和較小的變形抗力，因此可採用冷變形的方式成形，減小切削加工的工作量，如20鋼、20Cr鋼等。對於尺寸較大、型腔形狀較複雜的塑料模具，可選用滲透性較好的滲碳型塑料模具鋼，如12CrNi3A、12CrNi4A等。滲碳型塑料模具鋼經滲碳、淬火加回火處理後，可使型腔表面具有良好的耐磨性，同時保證心部具有較好的強度和韌性。

(2-1-2) 塑件結構複雜及尺寸要求精度高的模具材料選擇

對於模具型腔複雜、精度要求高和壽命要求長的塑料模具，為防止切削加工成型後因淬火處理引起過大的型腔變形，保證模具的精度和使用性能，應該選用預硬型塑料模具鋼。此種塑料模具鋼在供應狀態已經完成了預硬化處理，或在切削加工之前進行預硬化調質處理，切削加工成型後，不需要再進行以保證力學性能為目的的最終熱處理而直接使用，這樣可以避免由熱處理應力造成的模具變形和開裂，如40Cr、3Cr2Mo、4Cr5MoSiV1、5NiSCa、8Cr2s等。

(2-1-3) 強化聚合物的模具材料選用

對於以玻璃纖維作填充劑的熱塑型塑料製品的射出模或熱固性塑料的壓縮模，當有較高的硬度、耐磨性、抗壓強度、韌性、拋光性和店家工性能等綜合要求時，為防止模具型腔表面過早磨損或局部變形，可以選用整體淬硬型塑料模具鋼，也可以選用時效硬化型塑料模具鋼，如T8A、T10A、9SiCr、CrWMn、Cr12V1和Cr12Mo等，還可選用25CrNi3MoA1、18Ni、06Ni等時效硬化型塑料模具鋼。

(2-1-4) 腐蝕性塑料的模具材料選用

以聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS加抗燃樹脂為原料的塑料製品，在成型過程中會分解出腐蝕氣體，將對模具產生腐蝕作用，因此模具材料必須具有相應的耐蝕姓，可以選用耐蝕性塑料模具鋼作為模具製造材料，如95Cr18、Cr18Mov、Cr14Mo4V、40Cr13、14Cr17Ni2和PCR(0Cr16ni4cu3Nb)。

(2-1-5) 塑件表面要求高及綜合性要求的模具材料選擇

對於要求型腔表面粗糙度質小、尺寸和形狀精度高、型腔複雜，甚至有耐蝕性要求的大截面塑料模具，以及具有鏡面拋光性和高耐磨性要求的透明製品塑料模具，應選用時效硬化型塑料模具鋼。如汽車燈罩、汽車儀表板、電視機的外殼等塑料零件的模具，或高鏡面、高透明度、高精度的各種熱塑性塑料光學鏡片射出模具，應選用時效硬化型塑料模具鋼，如PMS、06Ni、PCR、18Ni類等。

各類塑料模具材料的選用見(圖2)。