模具材料的选择原则是什么（模具设计材料选择）

发布时间：2023-05-09 浏览次数：次

本篇文章给大家谈谈模具材料的选择原则是什么，以及模具设计材料选择对应的知识点，希望对各位有所帮助。

如何选择铸造模具材料

一般情况下铸造模具的材料跨越度比较大，我们可以按照客户的实际要求以及产量等因素，选择塑料、铝合金、钢铁以及钢材或者木材等材质。

塑料模应用日益加大，尤其是可加工塑料的推向市场和塑料模寿命的提高。

铝合金模的显著特点就是重量轻、精度高。但目前应用并不是很广泛。

铸铁模依然是大批量铸造生产的***选，因为它具有强度高、耐磨、易加工、成本低、寿命长等众多优点。。

钢材在之前主要用于铸模上的标准件、耐磨镶块或内衬，很少会用于制作铸造模具本体，因为碳钢使用寿命比球铁或低合金灰铁要低，合金钢价格却非常贵。

木模在手工造型或单件小批量生产中应用比较广泛，木材是的大量使用，使得我们地球沙漠化的速度加速，所以这种方法并不可持续发展。取而代之的则是实型铸造。实型铸造以泡沫塑料板材为材料，裁剪粘接而成模样，然后浇注而成铸件。该方法与木模对比，铸件尺寸精度更高以及有更好的表面粗糙度。

如何选择塑胶模具材料及硬度

一、优良的切削加工性

大多数塑料成型模具，除EMD加工外还需进行一定的切削加工与钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，增强切削性能，减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当。

二、良好的热稳定性

塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当双色模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织与模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度与表面粗糙度要求。

三、良好的抛光性能

高品质的双色注塑塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1～0.25的水平，光学面则要求Ra0.01nm，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此选用的钢材要求材料杂质少、组织微细均一、无纤维方向性、抛光时不应出现麻点或桔皮状缺陷。

四、足够的表面硬度与耐磨性

塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑料的填充与流动要承受较大的压应力与摩擦力，要求模具保持形状的精度与尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分与热处理硬度，因此增强模具的硬度有利于增强其耐磨性。

五、足够的强度与耐磨性

50牌号的碳素钢具有一定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度与耐磨性，多用于成型零件。但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小、形状简单的成型零件。

随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性、精度等要求愈来愈高，对双色注塑模具材料也提出更高要求。对于制造复杂、精密与耐腐蚀性的塑料模，可采用预硬钢(如PMS)、耐蚀钢(如PCR)与低碳马氏体时效钢(如18Ni-250)，均具有较好的切削加工、热处理与抛光性能及较高强度。

此外，在选择材料时还须考虑防止擦伤与胶合，如两表面存在相对运动的情况，则尽量避免选择组织结构相同的材料，特殊状况下可将一面施镀或氮化，使两面具有不同的表面结构。