冷模具钢的使用(如何正确选择模具钢？)

说到模具钢材料，相信所有模具行业的朋友都会很熟悉。

模具的质量直接影响压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本。模具的质量对产品质量有明显的影响。模具钢的质量直接影响模具的质量。为什么客户想要的产品总是做不好？有没有想过模具钢的问题？今天机械知识网边肖带你重新认识模具钢:

一、对模具钢的认识(模具钢按用途分类):

1.冷作模具钢

冷模具钢主要用于制造在冷态下压制工件的模具。如冷冲裁模、冷冲压模、冷拔模、冲压模、冷挤压模、螺纹压模和粉末压模等。冷模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢、粉末高合金模具钢。

2.热作模具钢

热作模具钢主要用于制造高温下工件压力加工的模具。如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。常用的热作模具钢有:中高碳含量并添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具钢；对于有特殊要求的热作模具钢，有时采用高合金奥氏体耐热模具钢。

3.塑料模具钢

由于塑料种类繁多，对塑料制品的要求也千差万别，对制作塑料模具的材料也提出了不同的特点和性能要求。因此，许多工业发达国家形成了种类繁多的塑料模具用钢系列。包括碳素结构钢、渗碳塑料模具钢、预硬化塑料模具钢、时效硬化塑料模具钢、耐腐蚀塑料模具钢、易切削塑料模具钢、整体硬化塑料模具钢、马氏体时效钢和用于镜面抛光的塑料模具钢等。

二、模具钢的性能比较

几种常用模具钢的综合性能比较:

各国常用模具钢牌号对照表:

三、如何正确选择模具钢

1、根据成型零件材料选择。

1.成型件是指与塑料直接接触成型产品的模具部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。

2.成型零件的材料直接关系到模具的质量和使用寿命，决定了成型塑料制品的外观和内在质量。他们必须非常小心。一般应在合同规定和客户要求的基础上，根据产品和模具的要求和特点进行选择。

3.成型零件和材料的选择原则是:

根据成型塑料的种类、产品的形状和尺寸精度、产品的外观质量和使用要求、生产批量大小等。、材料的各种性能如切割、抛光、焊接、蚀刻、变形、耐磨性等。，以及经济性、模具制造条件和加工方法，综合考虑选择不同类型的钢材。

4.成型透明塑料制品的模具，型腔和型芯必须采用镜面抛光性能高的高级进口钢，如718(P20+Ni级)、nak80(P21级)、S136(420级)、H13级钢等。，其中718和NAK80为预硬化，不需要热处理；S136和H13钢都经过退火处理，硬度一般为HB160-200。粗加工后需要进行真空调质处理。S136钢硬度一般为HRC40-50，H13钢硬度一般为HRC45-55(可根据具体牌号确定)。

5.对于外观质量要求高、使用寿命长、批量生产的模具，成型零件的材料如下:

a)腔体应采用镜面抛光性能高的高级进口钢，如718(P20+Ni)、NAK80(P21)等。，都是预硬化的，不需要热处理。

b)型芯可采用低等级进口P20或P20+Ni钢，如618、738、2738、638、318，均为预硬化；对于生产批量小的模具，也可以选用国产塑料模具钢或进口优质碳钢如S50C、S55C。

6.对产品外观质量有一般要求的模具，成型零件的材料选择如下:

a)中型进口P20或P20+Ni钢用于小型精密模具的型腔和型芯。

b)大中型模具，成型塑料对钢材无特殊要求，型腔可采用中低档进口P20或P20+Ni钢；铁芯可选择低等级进口P20钢或进口优质碳钢S50C、S55C等。，还是国产塑料模具钢。

c)对于有蚀刻皮纹的空洞，蚀刻梨花地纹时尽量避免使用P20+Ni class 2738(738)品牌。

7.对于无外观质量要求的内部结构件和对成型材料钢材无特殊要求的模具，成型零部件的选择如下:

a)大中型模具，型腔可采用低牌号进口P20或P20+Ni钢，进口优质碳钢S55C和S50C或国产P20或P20+Ni塑料模具钢；铁芯可采用进口或国产优质碳钢。

b)对于小型模具，如果产量高，结构复杂，型腔可以采用低牌号进口P20或P20+Ni钢，或者国产P20或P20+Ni塑料模具钢；型芯可采用国产塑料模具钢。

c)对于结构简单、产量低的小型模具，可采用国产塑料模具钢或优质碳钢作为型腔型芯。

8.对于含有氟、氯等腐蚀性塑料和添加阻燃剂的各种塑料的成型模具，如果产品要求高，可采用进口耐腐蚀钢，一般要求可采用国产耐腐蚀钢。

9.对于对钢材有较强摩擦和冲击的模具，如注射尼龙+玻璃纤维的模具，应选用高耐磨、高热抗拉强度、高韧性的进口或国产H13钢。

10.模塑插件通常由与嵌入部件相同的材料制成。对于模具中难以冷却或冷却效果要求较高的零件，应采用铍青铜或合金铝作为镶件材料。

11.模具成型所涉及的活动部件的材料选择原则如下:

a)透明件应采用抛光性能好的高级进口钢材，如718、NAK80等。

b)非透明件，一般为硬度和强度较高的中档进口钢，如618、738、2738、638、318等。氮化层深度为0.15-0.2毫米，硬度为HV700-900。

c)如果对模具要求不高，也可选用低牌号进口钢或国产钢，渗氮硬度一般为HV600-800。

2、根据非成型零件材料选择。

1.模板材料参考模板标准，模板一般采用进口S50C或国产SM45，要求HB160-200，硬度均匀，内应力小，不易变形。导柱材料为GCr15或SUJ2，硬度为HRC56-62。导套、推板导柱、推板导套、复位杆的材质可为GCr15或SUJ2，硬度为HRC 56-62；T8a和T10A也可以，硬度为HRC52-56。2.模具中的一个结构，如顶出定位环、立柱、顶出限位块、限位拉杆、锁模块等。对硬度和耐磨性无特殊要求，可采用国产SM45钢，正火，硬度HB160-200，无需热处理。3.对硬度、强度、耐磨性要求较高的零件，如浇口套、楔块、耐磨块、滑块压板等，应选用碳素工具钢或优质碳素工具钢，如T8A、T10A。这种钢需要淬火以提高硬度和耐磨性。

四、模具按寿命长短分为五个等级，对钢材的要求:

一般模具按照使用寿命分为五个等级。一级百万次以上，二级50-100万次，三级30-50万次，四级10-30万次，五级10万次以下。

第一和第二模具需要可以热处理的钢，并且具有大约HRC50的硬度，否则将容易磨损，并且注射成型的产品将超差。因此，所选用的钢材不仅要有良好的热处理性能，还要在高硬度下有良好的切削性能。当然，还有其他的考虑。

一般选用瑞典的8407，S136，美国的420，H13，欧洲的2316，2344，083，或者日本的SKD61，DC53(最初作为金属模具材料，特殊情况下使用)。S136，2316，420等。常用作强腐蚀性塑料，弱腐蚀性塑料除S136、2316、420外，还有SKD61、NAK80、PAK90、718M。产品的外观要求对模具材料的选择也有很大的影响。对于透明零件和表面抛光的产品，可用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度高的模具应该是S136，其次是420。

三级模具用于很多硬质材料，品牌有S136H，2316H，718H，083H，硬度HB 270-340。

P20，718，738，618，2311，2711用于四级模具。对于要求极低的模具，也可以用S50C，45#钢，也就是直接在模坯上做型腔。