专业模具钢材的选择需综合考虑材料性能、加工工艺及使用场景,以下是关键选型要点及建议:
热作模具
需承受高温和交变应力,推荐使用S136、2316、718S等耐热钢,硬度要求45HRC-52HRC。
例如:S136钢具有优异耐腐蚀性和耐疲劳性,适合高精度热作模具。
冷作模具
主要用于剪切、冷成形等,硬度需58HRC以上,如CR13、40CrMo74等,兼顾强度与耐磨性。
透明件/抛镜面模具
需高透明度,推荐S136、2316等耐磨损且表面光洁的钢材。
腐蚀性塑料(如PVC、HCL) :需抗酸碱腐蚀,选S136、2316、420等不锈钢或耐酸钢。
弱腐蚀性塑料(如PP、PC) :可选择NAK80、PAK90等耐腐蚀性较好但成本较高的钢材。
强酸性塑料(如POM、ABS) :推荐S136、718S等耐高腐蚀性钢材。
硬度与耐磨性 :热作模具硬度需45HRC以上,冷作模具58HRC以上,耐磨性取决于化学成分和组织状态。
切削性能 :高硬度钢(如CR13、40CrMo74)加工难度大,需搭配易切削元素(如硅、锰)或优化热处理工艺。
尺寸与使用次数
大尺寸模具建议预硬钢(30-45HRC),高频次使用需兼顾硬度与韧性。
长期使用(百万次以上)的模具推荐48-65HRC的高硬度钢。
成本与维护
S136、2316等优质钢材成本较高,但综合使用寿命长;P20钢成本低但易裂纹,维护风险大。
通过优化热处理工艺(如真空淬火)可降低脆性,延长模具寿命。
化学成分与组织
碳含量过高会降低切削性能,建议选择合金钢(如CrWMn、6CrNiSiMnMoV)。
热处理后需进行时效处理,消除内应力,防止开裂。
明确需求 :确定模具类型、塑料材质、使用次数及成本预算。
初步选型 :根据性能指标筛选钢材牌号(如中国标准B30、B20、S50C)。
验证性能 :通过小批量试模验证硬度、耐磨性及加工性能。
长期评估 :考虑维护成本及使用寿命,选择综合最优方案。
通过以上步骤,可确保模具钢材与工艺需求高度匹配,提升模具寿命和产品质量。