模具材料有哪些種類
一、冷作模具鋼:應(yīng)對沖壓與剪切的利器
冷作模具鋼主要用于在常溫下對材料進(jìn)行成形加工的模具,如沖裁、剪切、彎曲、拉伸等。這類鋼材普遍要求具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性,以承受較大的壓力和磨損。
常見型號及應(yīng)用:
- Cr12MoV / D2 / SKD11:這類高碳高鉻鋼具有極高的耐磨性和較好的淬透性,熱處理變形小,廣泛應(yīng)用于要求高壽命的精密沖裁模、冷擠壓模及拉伸模。
- DC53:在SKD11基礎(chǔ)上改良,韌性有較大提升,抗崩角性能好,適合形狀復(fù)雜、易開裂的沖壓模具。
- 2510 (9CrWMn):一種油鋼,熱處理變形小,加工性能優(yōu)良,常用于制作量具、薄板沖模及低沖擊力的成型工具。
選用要點(diǎn):重點(diǎn)關(guān)注材料的耐磨性、韌性和熱處理后的尺寸穩(wěn)定性。
二、塑料模具鋼:注塑成型的關(guān)鍵材料
塑料模具鋼種類繁多,根據(jù)其出廠狀態(tài)和強(qiáng)化方式,主要可分為預(yù)硬型塑料鋼和時效硬化型,熱處理型塑料鋼。
1. 預(yù)硬型塑料鋼:
出廠時已進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,達(dá)到可直接進(jìn)行切削加工的硬度(通常HRC
28-42)。這省去了模具廠自身熱處理的環(huán)節(jié),避免了熱處理變形風(fēng)險,縮短了制模周期。
- 718 / 718H / P20系列:通用性廣,拋光性能良好,適用于大型家電、汽車部件等普通塑料模具。
- NAK80:預(yù)硬度高(HRC 38-42),鏡面拋光性能和蝕紋性能優(yōu)異,適合高光潔度要求的透明件、外觀件模具。
2. 時效硬化型/耐蝕塑料鋼:
部分材料出廠為退火狀態(tài),需經(jīng)淬火回火達(dá)到使用性能;另一部分為不銹鋼材質(zhì),具備優(yōu)良的耐腐蝕性。
-S136 / FS136系列:馬氏體不銹鋼,耐腐蝕性、拋光性極佳,適合生產(chǎn)PVC等腐蝕性塑料或?qū)︾R面要求極高的光學(xué)模具。
- H13:雖然歸類為熱作模具鋼,但其良好的韌性和拋光性也常被用于有高耐磨要求的大型、長壽命塑膠模具。
選用要點(diǎn):根據(jù)塑料種類(是否具腐蝕性)、產(chǎn)品表面要求(拋光、蝕紋)、模具壽命預(yù)期來選擇預(yù)硬鋼或耐蝕鋼。
三、熱作模具鋼:承受高溫考驗(yàn)的材料
熱作模具鋼用于在高溫下使金屬成型的模具,如鋁、鎂、鋅合金的壓鑄、熱擠壓、熱鍛等。其核心要求是優(yōu)良的高溫強(qiáng)度、抗熱疲勞性、導(dǎo)熱性和一定的韌性。
常見型號及應(yīng)用:
- H13 / SKD61:應(yīng)用最廣泛的熱作模具鋼之一,具有良好的綜合性能,特別是抗熱疲勞性能,是鋁合金壓鑄模的主流選擇。
- 8407 / 8418:作為H13的改良鋼種,通過純凈化和組織細(xì)化,擁有更佳的韌性、耐熱性和抗熱龜裂能力,適用于更嚴(yán)苛的壓鑄條件或大型、復(fù)雜壓鑄模。
- FDAC:預(yù)硬型快切削熱作模具鋼,出廠硬度高,可直接加工,適用于試?;蛐∨可a(chǎn)的壓鑄模,能快速響應(yīng)。
選用要點(diǎn):對于壓鑄模,抗熱疲勞性能和高溫韌性是關(guān)鍵指標(biāo)。采購時,建議向供應(yīng)商明確要求提供材料的熔煉爐號和熱處理工藝記錄,以確保材料來源和性能的可追溯性。
四、其他模具相關(guān)鋼材
除了上述三大類,在模具制造中還會用到一些特殊材料:
- 高速鋼(如SKH-9/M2):硬度極高,紅硬性好,用于制造承受高負(fù)荷、高磨損的模具零件,如高壽命沖頭。
- 碳鋼(如S45C、S50C):常用于模具中結(jié)構(gòu)簡單、受力不大的零件,如模架墊板等。
- 特殊鋼(如鈹銅、鎢鋼):用于需要快速散熱、高耐磨或特殊性能的鑲件。
結(jié)語與選材建議
模具材料的種類繁多,“沒有最好的材料,只有最適合的材料”。企業(yè)在選材時,建議遵循以下思路:
1. 明確模具類型與工況:是冷沖、注塑還是壓鑄?工作溫度、受力狀態(tài)、腐蝕環(huán)境如何?
2. 鎖定核心性能需求:是耐磨第一,還是韌性優(yōu)先?是否需要高拋光或耐腐蝕?
3. 兼顧工藝與成本:考慮自身是否具備熱處理能力。選擇預(yù)硬鋼可能節(jié)省總周期成本;選擇性能更優(yōu)的材料可能提升模具壽命,降低單件成本。
4. 重視材料溯源與質(zhì)檢:選擇信譽(yù)良好的供應(yīng)商,例如隆實(shí)模具鋼材有限公司不僅提供涵蓋主流塑料模具鋼、熱作及冷作模具鋼的材料選擇,更注重在實(shí)際交付前通過光譜分析等基礎(chǔ)檢測進(jìn)行材質(zhì)驗(yàn)證。
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