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模具钢材选用

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模具鋼材之選用

Coxon: 莊 水 龍 March 15, 2009

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模具鋼材之選用

1 引言
1945年,葡萄牙馬立尼亞·格蘭特市一家 小型玻璃模具廠的股東阿尼巴爾成功地製造 出了第一套注塑模具.

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第一种完全合成的塑料出自美籍比利时 人列奥·亨德里克·贝克兰,102年前的1907年7 月14日,他注册了酚醛塑料的专利。

酚醛塑料外壳的收音机

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一般把注射模按使用寿命的长短分五级:一 级在百万次以上、二级是50万~100万次、三级30 万~50万次、四级在10万~30万次、五级在10万次 以下.一级与二级模具都要求用热处理硬度在 50HRC左右的钢材,否则易于磨损,注射出的产品 易超差,故所选的钢材既要有较好的热处理性能, 又要在高硬度的状态下有好的切削性能,当然还 有其它方面的考虑.

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2 注射模材料应满足的条件及要求
1. 满足工作条件要求 2. 满足工艺性能要求 3. 满足经济性要求

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2.1 满足工作条件要求 (1)耐磨性
塑料在模具型腔中塑性变形时,沿型腔表面既 流动又滑动,使型腔表面与塑料间产生剧烈的摩擦 ,从而导致模具因磨损而失效.所以材料的耐磨性 是模具最基本、最重要的性能之一.硬度是影响耐 磨性的主要因素.一般情况下,模具零件的硬度越 高,磨损量越小,耐磨性也越好,另外,耐磨性还与 材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布 有关.
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(2)强韧性
模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承 受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂.为防 止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较 高的强度和韧性.模具的韧性主要取决于材料 含碳量、晶粒度及组织状态.

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(3)疲劳断裂性能
模具工作过程中,在循环应力的长期作用 下,往往导致疲劳断裂.其形式有小能量多次 冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断 裂及弯曲疲劳断裂.模具的疲劳断裂性能主要 取决于其强度、韧性、硬度以及材料中夹杂 物的含量.

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(4)高温性能
当模具的工作温度较高时,会使硬度和强 度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而 失效.因此,模具材料应具有较高的抗回火稳 定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的 硬度和强度.

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(5)耐冷热疲劳性能
有些模具在工作过程中处于反复加热和 冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的 作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍 塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失 效.冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一 ,这类模具应具有较高的耐冷热疲

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