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塑料模具对钢材性能八大要求

2018-05-19 11:29:00 字号: 分享

塑料可以分为热塑性和热固性塑料。热固性塑料有酚醛塑料,氨基塑料、不饱和聚酯,都是在加热,加压下进行压制永久成型的。胶木模周期性地承受压力,在150-200度下持续受热,热塑性塑料有聚丙烯,聚氯乙烯,聚碳酸酯,通常采用注射模成型,塑料是在单独的加热室加热,然后以软化状态注射到较冷的塑模型腔中,施加压力,从而使之冷硬成型。


塑料模具的制造成本高,材料费用只占模具成本小部分,因此选用钢材时,应优先选用工艺性能好,性能稳定和使用寿命较长的钢种,有八点要求:


1.机械加工性能优良:

    塑料模具的型腔的几何形状非常复杂,而且要求加工深孔,深沟等难加工部位,钢材必须具有易切削的性能,在选择钢材时,如果其他条件都能满足,是这一条件是最后选定时的依据。


2.硬度:

    模具在工作时受力状态是复杂的,像热作模具通常是在交变的温度场下承受交变应力作用,因此它应具有良好的抗软化或塑性变形状态的能力,在长期工作环境下仍能保持模具的形状和尺寸精度。硬度是模具钢的重要性能之一。对冷作模具的硬度一般选择在58HRC以上,而热作模具尤其是要求高的抗热疲劳性能的模具,通常硬度在45HRC左右。


3.抛光性能优良:

    无论何种塑料模具,其型腔的允许表面粗糙度极小,几乎都要求能做到镜面光泽,而要达到镜面光泽,钢材必须具有好的硬度,首先钢材中的杂物要尽量少,而且不能有气泡存在,并且显微组织均匀,在大量生产中用的模具,表面粗糙度也是重要条件。


4.良好的表面腐蚀加工性:

    很多模具要求成型的塑件表面为各种其他物质的花纹,如皮革,绸纹,布纹,精细图案,这就要求钢材的质地细而均匀,否则腐蚀后的效果不佳。


5.粘着性

    工模具零件的表面由于两金属原子相互扩散或者单相扩散的作用,往往会有一些被加工金属粘附着,尤其是一些切削、剪切工具和冲压工具的表面会产生粘附或结疤现象,这会影响刃口的锋利程度和局部组织、化学成分的改变,使刃口部分崩裂或粘附金属的脱落划伤模具,使工件表面粗糙。因此良好的抗粘着性也是很重要的。


6.耐磨性

    零件成形时材料与模具型腔表面发生相对运动,使型腔表面产生了磨损,从而使得模具的尺寸精度、形状和表面的粗糙度发生变化而失效。磨损是一种复杂的过程,影响因素很多,除取决于作用于模具的外界条件外,还在很大程度上取决于采用钢材的化学成分不均匀性、组织状态、力学性能。


7.淬火性能好

    变形小塑料模具的型腔部分大部分都必须进行热处理,这就要求钢材具有较好的淬透性和很小变形,一般热塑性塑料成型用模具,采用调质,预硬化处理就可以,而热固性塑料成型用模具就要必须淬硬。


8.疲劳性能

    模具工作时随着机械冲击和热冲击的交变应力,热作模具在工作的过程中,热交变应力更明显地导致模具热裂。受应力和温度梯度的影响而引起裂纹,往往是在型腔表面形成浅而细的裂纹,它的迅速传播和扩展导致模具失效。钢的化学成分及组织的不均匀,钢中存在的冶金缺陷像非金属夹杂物,气孔、显微裂纹会导致钢的疲劳强度降低,因为在交变应力的作用下,首先在这些薄弱地区产生疲劳裂纹并发展为疲劳破坏。