塑料模具材料的性能要求详解

塑料制品正向高速化、大型化、精密复杂化、多型腔化发展，对塑料模具钢要求有良好的综合性能，对塑料模具材料的强度和韧度要求不如冷作模具材料和热作模具材料高，但对材料的加工工艺性能要求高。塑料模具主要以磨损、腐蚀、变形和断裂的形式失效。

1）使用性能要求

（1）在工作温度下具有足够高的强度和硬度

塑料注塑成型时对模具的压力很大，而合模压力一般为注塑压力的1.5～2倍，因此，为防止塑料模具工作时型腔表面塌陷、变形等，塑料模具钢应有较高的硬度，以及有足够的硬化层深度和心部强度。

（2）良好的耐磨性和耐蚀性

随着塑料制品用途的扩大，往往在塑料中添加玻璃纤维之类的无机材料以增强其塑性，添加物会使塑料的流动性大大降低，易导致模具的磨损。某些添加物如抗燃剂、聚氯乙烯等，在成形过程中会释放出腐蚀气体，使模具锈蚀而损坏。

对塑料模具材料的这些性能要求主要取决于被加工塑料的性质和塑料制品所要求的表面质量。当塑料成型过程中有腐蚀性物质析出时，要求塑料模具材料具有良好的耐蚀性；当塑料制品需要很高的表面质量时，模具表面的轻度磨伤就会导致失效，这时要求塑料模具材料具有较高的耐磨性。一般来说，热固性塑料中多含固体填料，在交联反应时，往往有化学气体等物质放出，这就要求塑料模具材料同时具有较高的耐磨性和耐蚀性。

（3）较好的耐热性和尺寸稳定性

由于模具镶块的加工精度和配合精度都很高，拼镶型腔的结合面要求密合，为了保证模具在使用时的精度及变形微小，故要求塑料模具钢淬火变形小，尺寸精度高，还具有较高的耐热性。为了减少升温，模具钢还应具有较低的热膨胀系数。

（4）良好的导热性

为了使塑料制品尽快地在模具中冷却成形，塑料模具钢应具有良好的导热性。

2）工艺性能要求

塑料模具大多要求精度高、表面质量高，导致塑料模具的加工制造难度和成本较高，因此，对塑料模具材料的工艺性能要求也很突出。(www.xing528.com)

（1）良好的机械加工性能

塑料模具型腔的几何形状大多比较复杂，型腔表面质量要求高，难加工部位较多，因此，模具材料应具有良好的可加工性和磨削加工性能。对较高硬度要求的塑料模具材料进行预硬化处理，即预先处理达到35～45 HRC的硬度要求，经机械加工后，不再进行热处理，以保证尺寸精度和表面粗糙度。

（2）较好的焊接性能

塑料模具型腔在加工中受到损伤时，或在使用中被磨损需要修复时，常采用焊补的方法，因此，模具材料要有较好的焊接性能。

（3）较易的热处理工艺性能

塑料模具的高精度，要求材料的热处理工艺应简单，材料有足够的淬透性和淬硬性，变形开裂倾向小，工艺质量稳定。

（4）镜面抛光性能

型腔表面要求抛光成镜面，其表面粗糙度Ra低于0.4μm，镜面抛光性能不好的材料，在抛光时会形成针眼、空洞和斑痕等缺陷。模具的镜面抛光性能主要与模具材料的硬度和微观组织等因素有关，因此，要求钢材冶金质量好。

（5）电加工性能

模具材料在电加工过程中会出现一般机械加工不会出现的问题。有些材料线切割时会出现炸裂，产生较深的硬化层，增加抛光难度。因此，模具材料必须具有良好的电加工性能。

（6）饰纹加工性能

塑料制品为了美化，要求设计各种花纹图案。因此，模具材料要有良好的饰纹加工性能，以便进行纹理图案的加工。