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塑料模具材料选用原则（一） 满足工作条件要求
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/ E2 y# R; l9 c2 T- F1 a- {1．耐磨性
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坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 / C# _+ s, z6 z+ j
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0 r1 z7 }+ b$ P2 I. o- ^, ]硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。 % `8 i3 T4 A- s" V/ s! P B
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1．强韧性 & D7 a3 O: L) [: q. U( A! r
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3 r6 `" u4 \8 R. n9 L模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。
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& t+ G1 W u+ [6 p7 o1 k模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。 ' c- f- F' R- P6 {9 o
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2．疲劳断裂性能
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) a$ _6 m: ?" [6 \, y6 M模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。
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& ?& a4 L$ k. f8 e5 U5 i8 a模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。
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3．高温性能 0 ^, ^9 W+ g5 H$ ]* L, W
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- e: g3 D. s q+ \, h/ h当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。 : \9 |7 q7 y1 y
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4．耐冷热疲劳性能 # K" Y# {8 z' v
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{# P3 ~0 {' t+ Y( k& c9 B有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
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6．耐蚀性
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& e, J, E/ P; Q; O$ [5 ]有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。
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（二）满足工艺性能要求 1 i3 R/ ]# V6 o. ?* e h4 I
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3 }( @( l; R# n) j' v0 S8 T模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。 + R, R* K: a1 y( c) o, Z- z' Q9 P- Y. c; o
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2 C. w- V# O0 K7 Q' m8 l* s1．可锻性 + u% i! _' j6 _$ o. _# M
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( n1 a, Q, J9 u( j" s. W- L具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。 T5 \# X& O7 Y3 B1 t- g
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1 U$ q; k$ q0 G# i! Q2．退火工艺性
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' ^. U! R! x7 y# `. y1 H. U& `4 H球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。
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3．切削加工性
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) ]% l2 t3 B# @- D6 b# R4 E切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
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5 {% G' L/ k6 w c4．氧化、脱碳敏感性 % p/ t1 A( w! y) l; D
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" l8 d' `( N1 s高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。 6 X/ ^7 p$ C7 y! S# I, s
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5．淬硬性
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i. D6 U2 r) w' X淬火后具有均匀而高的表面硬度。
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% j g$ f/ [9 l3 L9 |6．淬透性 $ D0 q, v5 Y, p" h
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O7 v9 J5 T) W% H8 L& S! t7 w淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。 ( L6 [7 L+ d, k8 R+ l4 G7 u
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/ l. s8 b5 ?' R7．淬火变形开裂倾向 / _! ~; M( u' o2 s* x& V
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常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。 2 X. W& N9 F9 N$ K8 W
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8．可磨削性
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' G( S+ h' U# o% r2 x3 m- d砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。
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8 m! L1 d2 A2 ~' K. q（三）满足经济性要求
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1 E7 [/ N5 w \" ~2 W* l在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。
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另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。 |
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发表于 2007-5-31 11:18:39