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塑料模具塑料模具鋼性能要求

[  修改時間:2016-11-28 8:52:45  瀏覽次數:717]
 

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 塑料模具鋼性能要求 

    隨著制造業快速發展,塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具,在總的模具產量中所占的比例逐年增加,隨著高性能塑料的發展和不斷生產,塑料制品的種類日益增多,用途不斷擴大,制品向精密化、大型化、復雜化發展。成型生產向高速化發展,模具的工作條件也越趨復雜。

1、型腔表面的磨損和腐蝕

塑料熔體以一定的壓力在模腔內流動,凝固的塑件從模具中脫出,都對模具成型表面造成摩擦,引起磨損。造成塑料模具磨損失效的根本原因就是模具與物料間的摩擦。但磨損的具體形式和磨損過程則與許多因素有關,如模具在工作過程中的壓力、溫度、物料變形速度和潤滑狀況等。當塑料模具使用的材料與熱處理不合理時,塑料模具的型腔表面硬度低,耐磨性差,其表現為:型腔面因磨損及變形引起的尺寸超差;粗糙度值因拉毛而變高,表面質量惡化。尤其是當使用固態物料進入塑模型腔時,它會加劇型腔面的磨損。加之塑料加工時含有氯、氟等成分受熱分解出腐蝕性氣體HC1、HF,使塑料模具型腔面產生腐蝕磨損,導致失效。如果在磨損的同時又有磨損損傷,使型腔表面的鍍層或其他防護層遭到破壞,則將促進腐蝕過程。兩種損傷交叉作用,加速了腐蝕一磨損失效。

2、塑性變形失效

 塑料模型腔表面受壓、受熱可引起塑性變形失效,尤其是當小模具在大噸位設備上工作時,更容易產生超負荷塑性變形。塑料模具所采用的材料強度與韌性不足,變形抗力低;塑性變形失效另一原因,主要是模具型腔表面的硬化層過薄,變形抗力不足或工作溫度高于回火溫度而發生相變軟化,而使模具早期失效。

 3、斷裂

 斷裂的主要原因是由于結構、溫差而產生的結構應力、熱應力或因回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉變成馬氏體,引起局部體積膨脹,在模具內部產生的組織應力所致。

 塑料模具的工作條件與冷沖模不同, 一般須在150℃-200℃下進行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響。同一種模具會有多種失效形式,即使在同一個模具上也可能出現多種損傷。從塑料模的失效形式可知,合理的選用塑料模具材料和熱處理是十分重要的,因為它們直接關系到模具的使用壽命。所以,塑料模具用鋼應滿足以下要求:

 1)耐熱性能

 隨著高速成型機械的出現,塑料制品運行速度加快。由于成型溫度在200--350℃之間,如果塑料流動性不好,成形速度又快,會使模具部分成型表面溫度在極短時間內超過400℃。為保證模具在使用時的精度及變形微小,模具鋼應有較高的耐熱性能。

 2) 足夠耐磨性

 隨著塑料制品用途的擴大,在塑料中往往需添加玻璃纖維之類的無機材料以增強塑性,由于添加物的加入,使塑料的流動性大大降低,導致模只的磨損,故要求棋具有良好的耐磨性。

 3) 優良的切削加工性

 大多數塑料成型模具,除電火花加工還需進行一定的切削加工和鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命,在切削過程中加工硬化小。為避免模具變形而影響精度,希望加工殘余應力能控制在最小限度。

 4) 良好的熱穩定性

 塑料注射模的零件形狀往往比較復雜,淬火后難以加工,因此應盡量選用具有良好的熱穩定性的材料。

 5)鏡面加工性能

 型腔表面光滑,成型面要求拋光成鏡面,表面粗糙度低于Ra0.4μm,以保證塑料壓制件的外觀并便于脫模。

 6)熱處理性能

 在模具失效事故中,因熱處理造成的事故一般是52.3%,以致熱處理在整個模具制造過程中占有重要的地位,熱處理工藝的好壞對模具質量有較大的影響。一般要求熱處理變形小,淬火溫度范圍寬,過熱敏感性小,特別是要有較大的淬硬性和淬透性等等。

7) 耐腐蝕性

在成形過程中可能放出腐蝕氣受熱分解出具有腐蝕性的氣體,如HC1、HF等腐蝕模具,有時在空氣流道口處使模具銹蝕而損壞,故要求模具鋼有良好的耐蝕性。

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