模具的制造是一个繁芜的过程，从设计、加工、装置、调试等步骤，末了才能真正的投入利用，在全体生命周期中，影响模具质量的成分有不少方面，但影响模具寿命最紧张的成分就该当是模具钢了，当然这个和模具的本钱也有很大的关联，本日我们一起来聊一下注塑模具的分类和模具用的钢材。

按硬度分类：软模、硬模（淬火处理）；

按质量等级分类：一级 二级 三级 四级；

按难度分类：A级 B级 C级 D级；

按模具大小分类：特大型 大型 中型 小型。

模具硬模和软模的定义：

1、模具硬度：软模、硬模

1）软模：模具钢材已预硬，无需淬火处理，但硬度较低，HB在400以下，生产寿命也比较短。

2）硬模：模具钢材经退火处理，加工分两次粗加工与精加工，粗加工后再进行淬火处理，硬度在HRC48°以上，粗加工后要保留0.2旁边的加工余量，因淬火处理后，工件会变形，以防精加工达不到工件哀求。
生产寿命在50～100万次以上，小型模具运用最多。

模具质量等级

一级模具质量

1、模具:必须能有一百万或以上的开模次数

2、一级模具的哀求如下：

（1）详细的模具设计(连电脑图和物料);

（2）模胚硬度最少要有HB280;

（3）模仁必需最少见硬HRC50,所有行位及配件等亦必要淬硬;

（4）要中托边司管顶针;

（5）行位必定要有耐磨片;

（6）温度掌握监察器须按可行性,而装在模、哥或行位;

（7）建议将全部冷却水道做镀镍（ELECTROLESS NICKEL PLATING）用意在防止生锈及随意马虎清理；

（8）分模线必要加定位锁。

二级模具质量

1、模具:必须能有五十万或以上的开模次数。

2、二级模具的哀求如下：

（1）建议做详细的模具设计

（2）模胚硬度最少要有HB280

（3）模仁必需最少见硬HRC48,所有行位及配件等亦必要求热处理

（4）温度掌握监察器须依照可行性安装

（5）分模线必要加定位锁

（6）以下之哀求会于个别哀求及在报价时而定立

三级质量模具

1、模具:必须能有二十五万或以上的开模次数。

2、三级模具的哀求如下：

（1）建议做模具设计

（2）模胚硬度最少要有HB165

（3）模仁必需最少为HB280

（4）除以上3点基本哀求外，其它均视作选择性的额外哀求

四级质量模具

1、模具:哀求开模大约1万次。

2、四级模具的哀求如下：

（1）建议做模具设计

（2）模胚可能是一样平常的铜材或铝

​（3）模肉可用铝或用客户赞许下的钢材

（4）除以上3点基本哀求外，其它均视作选择性的额外哀求

A级：有多个行位以及斜顶多次分型、抽芯及旋转抽芯等构造很繁芜的模具。

B级：有多个（二～四个）行位斜顶二到三次分型及有抽芯等模具构造较繁芜。

C级：大略的细水口进胶模具，有一、二个行位、斜顶等构造一样平常的模具。

D级：大水口模具，二板模具，无行位、无斜顶等构造大略的模具。

特大型：模具宽度在800mm以上模具。

大型： 模具宽度在600~800mm（不含800）之间的模具。

中型：模具宽度在350～600（不含600）之间的模具。

小型：模具宽度在350以下的模具。

在鞋类旋钮扣内部耐磨功能件、鞋眼扣、相机扣、快挂腰扣等各种扣具的运用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63耐磨、耐堕落、强韧型扣具专用工程塑料，与传统的POM和尼龙材料比较，Z63材料具有更好的耐磨性，比尼龙更强韧且不受水份影响，Z63精良的注塑加工流动性和强韧的力学性能，可大幅提升扣具的熔接痕强度。

Z63材料强韧的机器性能从零下40度到80摄氏度都有保持，可以帮助办理POM扣具耐磨不足、韧性不足、随意马虎脆断的问题（特殊是低温脆断的问题），Z63材料的吸水率只有尼龙66的六分之一，水份对Z63材料做的扣具功能件的拉力影响很小，Z63材料注塑完就具备强韧的力学性能，无需水处理。
其余，Z63材料具有比POM、PA66等传统材料更精良的耐堕落性，Z63材料耐酸碱、耐盐耐海水、耐水解，可以在多种严苛的环境中事情。

模具用的钢材：

钢材是模具质量的决定性成分，选择合理的钢材是重中之重。
选择钢材的标准是：

①注塑材料的哀求—不同的塑料要选用不同的钢材，如对高抛光的哀求、耐堕落的哀求等等；

②价格—钢材性能够用就好，不是越贵越好；考虑到模具的本钱成分，模具钢材要选用和模具寿命相应的材料，避免不必要的摧残浪费蹂躏；一样平常P20的寿命在30万旁边；2738，50万没问题，H13/2344常日在80-100万以上，可以根据情形选择；

③热处理。
模具的表面处理也是非常主要。
氮化—能够增强钢材的表面硬度，有效延长模具寿命；电镀—能对模具钢材进行有效改性，对一些须要高亮度的和耐堕落的塑件可以利用电镀来增强和改进钢材的性能。

钢材的定义：

钢材是指含碳量在0.0218％～2.11％的铁碳合金。
在普通钢材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金身分就得到了合金钢，我们的模具钢材都属于合金钢。

碳（C）

增加淬火组织的硬度；

形成碳化物，提高耐磨性；

降落韧性；

降落可焊性

铬（Cr）

提高钢之硬度，形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改进耐磨性；

能提高钢的淬透性；

当Cr含量超过12%, 具耐堕落浸染，并供应良好抛旋光性

钼（Mo）

Mo是强碳化物形成元素，提高耐磨性；

Mo＞0.5％能抑止其他合金元素引致之回火脆性；

供应红硬性，热强度；

提高淬透性，回火稳定性

钒（V）

可以形成高硬度碳化物，提高耐磨性；

细化钢的晶粒，降落过热敏感性

提高钢之强度、韧性及回火稳定性

镍（Ni）

Ni能提高钢的淬透性；

Ni能细化晶粒

硫（S）

常以MnS形式存在钢中，割裂基体的连续性，恶化材料的韧性、抗堕落性、抛旋光性、放电加工性、蚀纹性，可提高材料的切削能力。

在各种绞织纱罗综的运用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63高流动性、强韧型耐磨工程塑料，可以帮助办理传统的POM材料在运用中可能会碰着的问题：POM棕丝耐磨不足、棕口易起毛、韧性不足而脆断、内应力和后结晶引起尺寸不稳定等。

苏州维本Wintone Z63材料在纱罗综、绞织综的运用上的特点是：精良的耐磨性、高流动性易注塑加工、棕眼力洁不起毛、强韧且不受水份影响、抗脆断、耐寒耐高温、耐酸碱耐堕落、注塑内应力小并且后结晶影响小、尺寸稳定性高。
可以帮助办理常规的POM材料（如杜邦的POM 900P）耐磨耐疲倦性不足、韧性不足而产生的断折问题、棕眼易起毛、棕丝尺寸不稳定的问题。

模具钢按用场分类

1. 冷作模具钢

冷作模具钢紧张用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。
如冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。
冷作模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。

2. 热作模具钢

热作模具钢紧张用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。
如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。
常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具钢；对分外哀求的热作模具钢，有时采取高合金奥氏体耐热模具钢制造。

3. 塑料模具钢

由于塑料的品种很多，对塑料制品的哀求差别也很大，对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性 能哀求。
以是，不少工业发达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。
包括碳素构造钢、渗碳型 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、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。

以塑胶齿轮注塑模具为例，我们来看下对齿轮注塑模的模具钢须要把稳的几个点：

塑胶齿轮模具型腔用钢材的性能哀求

①机器加工性能好。
选用易于切削，并且在加工后能得到高精度、高表面质量的模具钢种。
为此，应紧张选用中碳合金模具钢。

②高强度、韧性好。
在齿轮注塑生产过程中，型腔齿圈分型脸庞易被塑料垃圾压蹋形成凹坑，致使轮齿溢料涌现飞边。
因此，哀求选用热处理后强度高、韧性好和不易崩缺的优质的合金模具钢。

③火花加工性能好。
当代模业已普遍采取电火花线切割和电火花成型作为齿轮型腔的终极成型加工工艺，一样平常均无法进行后序研磨抛光加工（拥有磨料流设备单位除外）。
因此，哀求采取在电加工变形量和表面粗糙度较小和变质硬化层较薄的优质模具钢种。

④耐磨损、抗疲倦性能好。
塑料齿轮的注射成型压力较高，齿轮型腔不仅受到高压塑料熔体的冲击，而且还受冷热交变的温度应力浸染。
一样平常的高碳合金钢，通过热处理可得到高硬度，但韧性差易形成表面裂纹或轮齿易涌现崩缺，故不能采取。
此外，齿轮型腔一旦涌现任何损伤，一样平常均无法进行修复。
因此，应选用耐磨损、抗疲倦性能好的中碳合金优质模具钢。

⑤耐化学堕落性能强。
聚甲醛等塑料对模具有一定的堕落浸染，特殊是较湿润的未经由除湿干燥处理的聚甲醛，在注射过程中易产生瓦斯与空气稠浊气体，对型腔和型芯、螺杆和料筒等零部件产生化学堕落浸染。
因此，应选用耐堕落性能强的合金优质模具钢。

塑胶齿轮模具型腔材料的选材参考

根据塑料齿轮型腔和型芯尺寸的大小，可直接采取棒材或板材加工。
20世纪80年代以来，我国开始引进国外生产的优质模具钢来制造齿轮注塑模具型腔、型芯等关键成型零部件件，紧张有美国、日本和德国生产的预硬模具例，与此同时，国产模具钢也不断呈现，为降落注射模的制造本钱起到了积极的促进浸染。

常用的塑胶齿轮国产模具钢有哪些？

1.预硬钢

国产P20(3Cr2Mo)预硬钢的硬度可达36~38HRC,拉伸强度为1330MPa.不必热处理即可担保模件得到较高的形状和尺寸精度哀求，也易于切削加工和抛光，适用于注射模数为10万次旁边成型模件。
在预硬钢中加入硫，能改进其切削性能。

国产SMI（55CrNiMnMoVS)和5NiSCa(5CrNiMnMoVSCa)预硬化后的硬度为35~45HRC,但切削性能类似于中碳调质钢，适用于注射模数为20万次旁边成型模件。

国产718(3Cr2NiMo)预硬钢是国产P20改进型钢号，品质上有较大改进，填补了P20的不敷。
除了不能用于有耐堕落性哀求的塑料模具零件外，目前是海内运用最广泛的通

用型塑料模具钢材的范例钢号，比较适用于15万次旁边成型模件。

2.镜面钢

镜面钢多属于析出硬化钢，也称之为时效硬化钢，是采取真空熔炼方法生产的。
这种钢在真空环境下经由500~550℃,进行5~10h时效处理，钢材弥散析出复合合金化合物，使钢材发生硬化，具有40~45HRC硬度，且耐磨性好、处理过程的变形量小。
由于材质纯净，可做镜面抛光，并能光堕落风雅图案，具有较好的电火花加工及抗锈蚀性能。
还有一种氮化高硬度钢25CrNiMoAl,调质后硬度为23~25HRC,时效后硬度38~42HRC,经由氮化处理后表层硬度可达70HRC以上，适用于玻璃纤维增强塑料的注射模成型零部件。

3.耐堕落钢

国产PCR(6Cr16NiCuNb)属于不锈钢料钢种，但比一样平常不锈钢具有更高强度，更好的切削性能和抛光性能，且热处理变形小，利用温度小于400℃,空冷淬硬可达42~53HRC,适用于含氮和阻燃剂的堕落性塑料注射成型模件。

在各种高负载、大幅温升的齿轮传动运用处景中，苏州维本工程塑料Wintone T31耐热蠕变、高扭力耐磨齿轮专用料，让您的塑胶齿轮从低温零下40摄氏度到高温125摄氏度，并且在长期持续的高负载情形下，T31齿轮扭力可以保持险些不变。

在高耐磨行星减速齿轮箱塑胶行星齿轮和内齿圈、蜗轮蜗杆减速齿轮箱塑胶蜗轮和塑胶斜齿轮、电动推杆塑胶斜齿轮、滑动丝杆螺母等各种减速齿轮箱塑胶齿轮的运用上，苏州维本工程塑料Wintone T31高耐磨、超高扭力、高度耐热蠕变性齿轮专用料，可以帮您办理传统的齿轮材料可能碰着的一些问题：

1.玻纤增强PA66工程塑料，在温度50摄氏度到150摄氏度的温度区间内，力学性能低落比较快，在齿轮传动升温受力时易塑性变形而失落效的问题，玻纤增强尼龙66齿轮扭力不足和耐磨耐疲倦寿命不足的问题；

2.传统的POM齿轮和玻纤增强POM齿轮，耐热蠕变性较差的问题；

3.PPS高温塑料比较脆，易断齿，齿轮传动噪音比较大的问题。

4.PA46高温塑料的吸水率比较大，PA46齿轮的扭力和尺寸受水份影响比较大，玻纤增强PA46齿轮扭力不足的问题。

5.PEEK高温塑料对一些齿轮运用的本钱压力比较高的问题。

T31高耐磨、超高扭力、高度耐热蠕变性齿轮专用料，在齿轮运用上的特点是：精良的耐磨和耐疲倦寿命、可承受超大扭力、从室温到高温150摄氏度的范围内齿轮扭力变革很小、精良的尺寸稳定性、低吸湿。

国外引进较常用的塑胶齿轮模具钢有哪些？

在我国精密塑料齿轮大量生产中，注射模齿轮型腔所利用的几种国外引进模具钢。

1.P20预硬模具钢

引进美国P20中碳Cr-Mo系塑料模具钢，有P20、P20H,P20Ni等牌号，出厂硬度29~32HRC。
适用于制作塑料模具型腔，材质硬度均匀，具有良好的可切削加工和研磨抛光性能。
为了提高模具型腔的利用寿命，可对预硬钢履行淬火＋低温回火或氮化处理来提高硬度。

淬火＋低温回火处理：淬火时先在500~600℃预热2~4h,然后在850~880℃下保温2h以上，置入油中冷却至50~100℃后再空冷至室温。
淬火硬度可达50~52HRC.为了防止开裂应立即进行200℃低温回火处理，回火后硬度可保持48HRC以上，模具利用寿命有明显提高。

氮化处理：可得到高硬度表层组织，氮化后的表层硬度达到650~700HV(57~60HRC).此外，氮化层的材料组织致密，表面光滑，致使型腔的脱模、抗湿润空气及碱液堕落性能提高。

P20已预先处理至HB285~330,与瑞典618和德国GS-2311的状态相称，可直接用于制模加工，并具有尺寸稳定性好的特点。
这种预硬钢由于价格相比拟较便宜，适用一样平常精度塑料齿轮注射模成型零部件。

2.718预硬钢

718模具钢，我国牌号3Cr2NiMo是P20(3Cr2Mo)改进型钢号，品质上有较大改进，使之补充P20模具钢材的不敷，知足P20模具钢材达不到哀求的场合。
除了不能用于有耐堕落性哀求的塑料模件外，目前是我国运用最广泛的通用型塑料模具钢材的范例钢号。

一胜百718预硬钢具有优秀的抛光和摄影蚀刻性能，718HH预硬钢是属于718预硬钢的改良型号，淬硬及回火硬度HB340~380。
可施以氮化及火焰硬化处理，以匆匆进型腔表面硬度及耐磨性能。
718HH材质保持高纯净度、低硫量品质，拥有优秀的抛光性、光蚀刻花性和氮化处理性能。
具有镜面抛光性能的718HH被广泛用于制作透明塑胶产品的模具上。

3.2083模具钢

2083为德国布德鲁斯分外塑胶模具钢，该钢为高含Cr不锈钢，拥有非常出色的耐磨性，耐酸堕落性能，良好的机器加工及其抛光性能。
良好的淬透性，低的变形率，经淬火＋回火后的型腔更具耐磨性；良好的电火花成型加工性能，适宜酸性塑料以及表面粗糙度哀求特低的模具型腔。

4.S136

瑞典S136模具钢含Cr量达13.6%,组织纯洁、均匀、细微；具有优秀的耐蚀性、抛光性；良好的耐磨性、机器切削和电火花加工性，极佳的研磨抛光性；淬硬时具有优秀的尺寸稳定性。
是优秀的耐蚀性的镜面塑料模具钢。

5.日今年夜同NAK55预硬钢

真空冶炼后，通过铸造使组织均匀化，再经由热处理及时效处理后，可直接切削、雕刻加工为模件。
切削性能良好，硬度为40HRC,但切削性能仅相称于97HRB物间，比40HRC的SCM4钢的切削性尤佳。
放电加工加工表层不会硬化，随意马虎研磨加工，

得到优秀的镜面及满意的光泽度。
硬度高，耐磨性、耐压性高，模具利用寿命高，适用于精密塑料齿轮模具型腔利用。

6.8407合金工具钢

德国8407是一种铬、钼、钒中碳合金工具钢，是采取分外炼钢技能和严密质量掌握所得到的纯度高且组织微细的钢材，8407的等向性（各向同性）要比一样平常传统炼制的H13更佳。
这对付模具的抗机器疲倦及热应力疲倦性能更具代价，如压铸模具、铸造模具、挤压成型模具以及有高品质哀求的塑胶模具等。
因此，采取8407的模具硬度可比普通H13提1~2HRC而不会捐躯其韧性。

8407在我国被用作高精度塑料齿轮和蜗杆注射模型腔钢号，该材料具有以下优点：

①优秀的耐热冲击和抗龟裂能力；

②高温强度高；

③不论大小尺寸，韧性及延展性高，且各向同性；

④加工性能及抛光能性优秀；

⑤优秀的淬透性和良好的热处理尺寸稳定性。

对其热处理及研磨有以下哀求:

A.球化退火

将模具坯件在保护环境中加热至850℃，均热后于炉中以10℃/h的速率冷却到600℃，再置于空气中冷却。

B.去应力回火

模具坯件经粗加工后，须进行去应力处理。
将半成品加热到650℃，均热2h后，在炉中冷却至550℃，再于空气中冷却到室温。

C.淬火

预热600~800℃，淬火温度980~1080℃(常用1020℃)，均热韶光均为(50±3) min。
在200~550℃等温1~100min再空冷或油冷。
钢材冷却到70~100℃时应立即回火，其目的如下：

①为了使模件得到最适当的性能；

②在担保没有严重变形或分裂情形下，淬火冷却速率应愈快愈好。

D.回火

至少两次，韶光2h以上，最低回火温度180℃，每次回火后必须冷至室温后，再进行下一次回火，回火时应避开425~525℃之间的回火脆性区。

E.几点建议

①型腔硬度在48HRC以上， 每注射2000~4000模后， 再补加一次回火。

②经由放电加工后，哀求进行回火。

③模具设计时要只管即便采取较大的圆角，避免应力集中。

F.氮化处理

为了使模件表面具有更好的耐磨性，可以进行氮化处理，在模件表面天生一层较硬的氮化层。
在525℃下氮化，表面硬度可达1000~1250HV.当氮化韶光分别为20h/30h/60h时，其硬化层深度分别可达0.20mm/0.25mm/0.30mm。

G.研磨抛光技能

精确的研磨技能能见模件表面裂纹的产生，并且增加模件的利用寿命。
如果模件是在低温回火的状态下研磨，则产生裂纹的敏感性很高。
只有经由削边、优柔的及开放晶粒式的砂轮才能利用，并哀求采取适当的研磨速率及良好的冷却剂。

H.放电加工

如果模件在淬火+回火状态下进行电火花放电加工，则型腔在电加工后必须在低于原来回火温度的25℃的环境下，做进一步的回火处理，以肃清其内应力。

苏州维本工程塑料Wintone ZG6高承载、高耐疲倦寿命、耐磨降噪滑轮专用料，在各种门窗滑轮的运用上，ZG6材料在大幅提升门窗滑轮耐磨、耐疲倦寿命的同时，降落滑轮滚动时的分贝噪音和杂音，可以帮助您办理传统的玻纤增强POM滑轮和玻纤增强尼龙材料滑轮碰着的以下问题：

1.玻纤增强POM滑轮耐磨性不足、易磨损粉屑化、噪音比较大（尤其是滚动杂音的问题）、耐疲倦寿命不足、脆性较大（受到强力冲击时易碎裂等问题）；

2.玻纤增强尼龙滑轮承载力和尺寸受到水分影响比较大、耐磨性和稳定性不足、噪音比较大、耐疲倦寿命不足、耐水解性不足好等问题；

ZG6材料在门窗滑轮上的运用特点是：高承重、高耐磨和耐疲倦寿命、降噪、耐堕落、防爆抗冲击、强韧且不受水份影响。

苏州维本工程塑料有限公司——您身边的工程塑料创新运用开拓伙伴。

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