注塑模具考虑钢材的膨胀(注塑模具零件的选材要求)

Posted 2023-05-31

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模具设计和制造是模具材料选择的一个重要问题，它直接影响到模具使用寿命、模具制造工艺、模具加工成本和塑料零件的成型质量等一系列方面。

为了延长模具的使用寿命，对模具成型件的表面强化处理进行了大量的研究和工程实践，取得了良好的效果。塑料模具的工作条件既受温度影响，也受压力影响，一般在150~ 200℃下进行工作，塑料成型模具用钢的基本性能要求大致总结如下：

1、足够的表面硬度和耐磨性

热处理后的模具应有足够的表面硬度，塑料模具的硬度通常在50~60 HRC以下，以保证模具有足够的刚性。模具要承受很大的压应力和摩擦力，由于塑料的填充和流动，这就要求尺寸精度的稳定性和模具保持形状精度，保证模具有足够的使用寿命，提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。

2、良好的机械加工性能

应选择易切削、加工后能获得高精度零件的钢种，为此最常用的是中碳钢和中碳合金钢，这对大型模具尤为重要，对于需要电火花加工的零件，还要求这种钢的烧伤硬化层薄。

3、优异的抛光性能

高质量的塑料制品要求型腔表面粗糙度小，因此，注塑零件的工作面需要抛光成镜面，如果表面太硬，抛光就很困难，因此所选钢材要求显微组织均匀致密，杂质少，无纤维方向性，抛光时无麻点或桔皮缺陷。

4、良好的热稳定性

塑料注射模具应尽量选择热稳定性好的材料，因为零件往往形状复杂，淬火后难以加工。为了保证模具尺寸精度和表面粗糙度的要求，热处理后变形小，温差引起的尺寸变化率小，使热处理后的成型件线膨胀系数小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或停止加工。

5、良好的耐磨性和抗疲劳性

注塑模具型腔不仅受到高压塑料熔体的冲刷，还受到冷热交替的温度应力的影响，一般高碳合金钢经热处理可获得高硬度，但韧性差，易形成表面裂纹，不宜使用。选用的钢种应使注塑模具减少抛光和修复的次数，长时间保持型腔的尺寸精度，达到批量生产的使用寿命。

6、耐腐蚀性

对于一些塑料品种，如PVC、阻燃塑料等，需要考虑选择耐腐蚀的钢材。

此外，在选择材料时，有必要防止划痕和胶合，如果两个表面之间有相对运动，尽量避免选择组织结构相同的材料。