根据各类橡塑成型模具的工作条件和失效形式,橡塑模具材料应满足下列性能要求:
1)对使用性能的要求
①合适的强度与韧性,使模具能承受开模力、熔体压力、锁模力的作用而不发生变形和开裂。
②足够的硬度与耐磨性,使模具型腔表面有足够的耐磨损能力。橡塑成型模具的硬度通常在38~55 HRC范围内。形状简单、抛光性能要求高的模具,硬度可取高些;反之,硬度可取低些。
③良好的耐腐蚀性能,以抵御HCL,SO2,HF等腐蚀性气体的侵蚀。
④良好的耐热性和尺寸稳定性,模具材料应有稳定的组织和低的热膨胀系数。
⑤材料应高度纯净,组织均匀致密,无网状及带状碳化物,无孔洞、疏松及白点等缺陷。(www.xing528.com)
2)对加工工艺性能的要求
①良好的机械加工性能。塑料模具型腔大多比较复杂,型腔表面质量要求高,难加工的部位特别多,因此,模具材料应具有优良的切削加工性能和磨削加工性能。对于较高硬度的预硬化塑料模具钢,为了改善其可加工性,常在钢中加入S,Pb,Ca,Se等元素,从而得到易切削预硬化钢。
②良好的镜面加工性能和表面装饰纹加工性能。塑料制品的表面粗糙度主要取决于模具型腔的表面粗糙度。一般塑料模型腔面的表面粗糙度在Ra 0.16~0.08μm,表面粗糙度低于Ra 0.5μm时可使镜面光泽,尤其是用于透明塑料制品的模具,对模具材料的镜面抛光性能要求更高。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纯洁度、硬度和显微组织等因素有关。硬度高、晶粒细,有利于镜面抛光;硬脆的非金属夹杂物、宏观和微观组织的不均匀性,则会降低镜面抛光性能。因此,镜面模具钢大多采用经过电渣熔炼、真空熔炼或真空除气的超洁净钢。
③应具有良好的热加工性能,淬透性高,热处理变形小,尺寸稳定性好。热处理后具有高的强韧性、硬度和耐磨性,等向性能好。
④焊接修补方便。在模具制造完毕后不得不变更制品设计方案、塑料模具在使用中磨损需要修复时,常采用焊补的方法,因此,要求模具材料应具有较好的焊接性能。
⑤良好的电加工性能,电加工时不会产生电加工硬化层。模具材料在电加工过程中有时会出现一般机械加工不会出现的问题。例如,有的模具材料电火花加工后,表面会留下5~10μm深的沟纹,使加工面的表面粗糙度变大。有些材料线切割时会出现炸裂,产生较深的硬化层,增加了抛光硬度。因此,模具材料必须要有良好的电加工性能。
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