模具钢介绍及选材资料课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,常用模具钢介绍及选材,市场部汪晶,常用模具钢介绍及选材,1,目 录,1 选材的原则,2 冷作模具材料及性能要求,3 选材的实例,4 塑料模具钢材料性能及选用,5 国外常用优质模具钢简介,6 错误选材实例与热处理宜与忌,目 录1 选材的原则,2, 满足模具的使用性能要求,1) 承受大负荷的重载模具，应选用高强度材料；承受强烈摩擦和磨损的模具，应选用硬度高、耐磨性好的材料；承受冲击负荷大的模具，应选用韧性高的材料。,2) 形状复杂、尺寸精度要求高的模具，应选用微变形材料。,3) 结构复杂、尺寸较大的模具，宜采用淬透性好、变形小的高合金材料；或制成镶拼结构。,4) 对于小批量生产或新产品试制，可选用一般材料如碳素钢；当生产批量大或自动化程度高时，宜选用高合金钢或钢结硬质合金等材料。,考虑模具材料的工艺性能,优良的锻造性能与切削加工性能，较好的淬透性，较小的氧化脱碳和淬火变形、开裂倾向。,经济性,1 选材的原则, 满足模具的使用性能要求1 选材的原则,3,1、分类：,碳素工具钢、油淬冷作模具钢、空淬冷作模具钢、高碳高铬冷作模具钢、基体钢和低碳高速钢、高耐磨高强韧冷作模具钢以及其他冷作模具钢。,2、受力情况：,拉伸、压缩、弯曲、冲击、摩擦等。,3、失效形式：,断裂、变形、磨损、粘合、啃伤、软化等。,2、冷作模具材料及性能要求,1、分类：碳素工具钢、油淬冷作模具钢、空淬冷作,4,2、冷作模具材料及性能要求,4、性能要求：,抗变形、抗磨损、抗断裂、耐疲劳、抗软化及抗粘合，具体如下：,硬度和耐磨性,硬度和耐磨性是冷作模具材料的最基本性能之一，模具的硬度应高出工件硬度3050，一般为5864HRC，以保证模具在工作过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合。,强度和韧性,模具材料应具有足够的强度和韧性，以防止模具在冲击负荷下发生脆性断裂。,热硬性 以保证模具在高速冲压或重负荷冲压工序中不因温度升高而软化。,抗疲劳性能,防止模具在交变载荷作用下发生疲劳破坏。,2、冷作模具材料及性能要求 4、性能要求：抗变形、抗磨,5,2、冷作模具材料及性能要求,5、工艺性能：,可切削加工性,应具有较好的可切削加工性能； 球化退火改善冷作模具材料的可切削加工性能； 选用含S、Ca等元素的易切削模具材料。,可锻性,锻造可以改善材料的内部组织，提高其强度和韧性。,淬透性与淬硬性,应具有良好的淬透性与淬硬性，以保证冷作模具能在较缓和的冷却介质中淬火硬化；淬火后易获得高而均匀的硬度(584HRC)，并获得较深的淬硬层。,淬火变形小,对淬火温度及模具的尖角等因素不敏感，淬火的开裂倾向小。,2、冷作模具材料及性能要求5、工艺性能：,6,6、冷作模具常用钢材,碳素工具钢,优点：,便宜、易于锻造成形，切削加工性能也比较好。,缺点：,淬透性差，变形开裂倾向大，耐磨性和热强性 较低。,2、冷作模具材料及性能要求/,碳素工具钢,6、冷作模具常用钢材2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢,7,2、冷作模具材料及性能要求,/,碳素工具钢, 碳素工具钢,常用碳素工具钢的牌号,T7A、T8A、T10A、T12A等,力学性能 ：,含碳量的影响钢的硬度,主要由含碳量和组织决定，含碳量越高，则硬度越高，耐磨性越好。,淬火温度的影响,适当提高淬火温度可增加硬化层厚度，从而提高模具的承载能力，但过高的淬火温度又会使强韧性下降,。,回火温度的影响,碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而下降，在150300C回火后，抗弯强度及冲击韧度随回火温度的升高而明显增高，因此应根据不同钢号选择最佳回火温度。,2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢 碳素工具钢,8,工艺性能：,锻造性能,碳素工具钢的热变形抗力低，锻造温度范围宽，锻造工艺性好。,退火和正火,经锻造后的碳素工具钢模具毛坯需进行退火处理，使其具有良好的工艺性能，为切削加工和淬火做好组织准备。,2、冷作模具材料及性能要求,/,碳素工具钢,工艺性能： 2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢,9,2、冷作模具材料及性能要求,/,碳素工具钢,表2 碳素工具钢的淬火、回火工艺,2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢表2 碳,10,油淬冷作模具钢：,在碳素工具钢的基础上加入适量的Cr、Mo、W、V、Si、Mn等合金元素。,目的：,以提高钢的淬透性、力学性能和回火稳定性。,特点：,具有高的硬度、中等的淬透性，其中CrWMn钢的淬透性优于9Mn2V等钢，而9Mn2V钢能在较低的温度下淬硬，其淬火变形会稍小一些。,常用的油淬冷作模具钢：,CrWMn、9CrWMn、9Mn2V、MnCrWV钢等。,2、冷作模具材料及性能要求/,油淬冷作模具钢,油淬冷作模具钢：在碳素工具钢的基础上加入适量的,11,1. CrWMn钢,力学性能：,具有较高的硬度和耐磨性、较好的韧性并能减小过热敏感性、淬火变形较小。,工艺性能：,锻造工艺,始锻温度1100一1140，终锻温度800850。锻后要空冷到650700再转入热灰中缓冷。,退火工艺,CrWMn钢锻后均需等温球化退火，退火加热温度790830，等温温度700720，退火后的组织比较均匀，退火硬度约为255207HBS。,淬火工艺,淬火加热温度820840，油淬硬度为6365HRC，直径拳4050mm的钢件油中可以淬透。CrWMn钢经860加热、280等温淬火后，强韧性明显提高。,回火工艺,回火温度200，回火硬度6062HRC。,应用范围,：,轻载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,1. CrWMn钢2、冷作模具材料及性能要求/模,12,2. 9Mn2V钢,特点：,9Mn2V钢是利用我国丰富的锰、钒资源研制出来的不含铬的冷作模具钢； 锰的质量分数高达1.70一2.00；钢的淬透性好。,力学性能：,9Mn2V钢的碳化物量比CrWMn钢少，颗粒较大，耐磨性不及CrWMn钢，但仍比T10钢的耐磨性高67倍。锰使钢的Ms点下降，淬火后残留奥氏体较多，尤甚于CrWMn钢，因此淬火变形比CrWMn钢还小，但其尺寸稳定性不及CrWMn钢。9Mn2V钢的淬透性接近9SiCr钢，低于CrWMn钢；,缺点:,回火稳定性较差，几乎与碳素工具钢相近。,2、冷作模具材料及性能要求,/,模具钢的选材,2. 9Mn2V钢2、冷作模具材料及性能要求/模具钢的,13,9Mn2V钢工艺性能：,锻造工艺,始锻温度11301160，终锻温度800，空冷到 650700，再缓冷。,退火工艺,加热温度750770，保温35h，等温温度680700，保温46h。,淬火工艺,淬火温度780820，油冷，硬度62HRC以上，热处理变形较小。,回火工艺,回火温度150200，空冷，硬度6062HRC,回火温度在200300，有回火脆性及显著的体积膨胀，应设法预防。,应用：,适于制造一般要求的尺寸较小的冷冲模、冷压模、雕刻模、落料模等。,2、冷作模具材料及性能要求,/,模具钢的选材,2、冷作模具材料及性能要求/模具钢的选材,14,3. 9SiCr钢,9SiCr钢是一种专用刃具钢，也可用来制造机床附件和冷作模具，如打印模、滚齿模、搓丝板、冷冲模等，目前正逐步应用到载荷较大的模具，部分取代Crl2钢。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,3. 9SiCr钢2、冷作模具材料及性能要求/模具钢,15,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,9SiCr钢力学性能：,在室温至900的力学性能见下表。,2、冷作模具材料及性能要求/模具钢的选材 9SiCr钢力学,16,9SiCr钢工艺性能：,锻造工艺,始锻温度10501100，终锻温度850800，锻后缓冷；,退火工艺,加热温度780810，保温24h；等温温度680720，保温46h；,淬火工艺,淬火温度860880，油冷，硬度6265HRC，可采用分级或等温淬火；,回火工艺,回火温度180200，硬度6062HRC，在250回火脆性，应避免在此温度范围回火。,9SiCr钢应用范围 ：,适于制造冷冲模和打印模等。如用9SiCr钢制造的螺栓十字槽冲模，经900，260280等温30min，则硬度为5759HRC，强韧性好，使用寿命比经常规处理的冲模提高3倍。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,9SiCr钢工艺性能： 2、冷作模具材料及性能要求/模具,17,4. 6CrNiSiMnMoV(GD)钢,特点：,GD钢是一种碳化物偏析小而淬透性高的高强韧钢。,成分：,GD钢的合金总量在4(质量分数)左右，在CrWMn钢的基础上，适当降低含碳量，以减少碳化物偏析，同时添加Ni、Si、M。,力学性能,强韧性高：强韧性指标接近基体钢，有些韧性指标超过基体钢；GD钢的冲击韧度、小能量多冲抗力、断裂韧度、抗压屈服点等均优于CrWMn钢和Cr12MoV钢。,工艺性能,锻造工艺,GD钢的碳化物偏析小，下料后可直接使用。若需改锻，锻造性能好，,GD钢锻造温度区间宽，可以一次成形，成材率可达80以上。其加热温度10801120，始锻温度10401060，终锻温度850。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,4. 6CrNiSiMnMoV(GD)钢2、冷作模具,18,4. 6CrNiSiMnMoV(GD)钢,退火工艺,加热到760780，保温2h，然后以30/h的速度冷到680，再保温6h，炉冷到550出炉空冷。,淬火及回火,淬火温度870930，以900最佳，盐浴炉加热，加热系数为45s/mm，可油淬、空冷或风冷。回火温度为175230，回火硬度为5862HRC 。,应用范围：,可代替CrWMn、Crl2型、GCr15、6CrW2Si、9SiCr、9Mn2V等钢制作各种类型的易崩刃、易断裂的冷作模具，,如冷挤模、冷弯模、冷镦模、精密塑料模、温热挤压模等，另外，应用于火焰淬火模具也已取得了可喜的进展。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,4. 6CrNiSiMnMoV(GD)钢2、冷,19,5. Cr5MolV钢,特点：,具有较好的淬透性、较高的耐磨性和较小的热处理变形。,力学性能,Cr5Molv钢的含铬量中等，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，耐磨性好，热处理变形小，淬透性好。在较低的淬火温度获得较高的硬度。,工艺性能,在950空淬：50mm152mm254mm的工件淬硬到6265HRC。Cr5MolV钢的退火加热温度为840860，等温温度为740760，退火硬度为202229HBS。,应用范围,用于制造重负荷、高精度的冷作模具。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,5. Cr5MolV钢2、冷作模具材料及性能要求/模,20,6. Cr6WV钢,特点：,Cr6Wv钢淬火变形小，淬透性好，具有较好的耐磨性和一定的韧性。,力学性能,强韧性高、耐磨性低、具有优良的强韧性：抗弯强度为350400MPa、冲击韧度比Crl2MoV钢高40。,工艺性能,淬火温度为960980，油淬硬度高于60HRCo 。,应用范围,用于制造大批量生产薄板和中等厚度板料零件的大型冲模，也可用于制造小型精冲模、中等载荷冷挤压凸模。,2、冷作模具材料及性能要求/,模具钢的选材,6. Cr6WV钢2、冷作模具材料及性能要求/,21,（一）冲裁模,1冲裁模的工作条件和性能要求,冲裁模：,用于各种板材的落料与冲孔。,受力情况：,冲击力、剪切力、弯曲力，以及剪切材料的强烈摩擦力，因而对冲裁模的性能要求主要是指对模具刃口的性能要求。,2冲裁模工作零件材料的选用,模具寿命的高低；,冲压件的材质 不同材质的冲压件，其冲压的难易程度相差很大；,冲压件的产量 如批量不大，就没有必要选用高性能的模具材料；,材料价格。,3、选材的实例,（一）冲裁模 1冲裁模的工作,22,3、选材的实例,（二）拉深模,1拉深模对材料的性能要求,性能：,较高的强度和耐磨性，一定韧性和较好的切削加工性能，并要求热处理变形小。,硬度：,凸模热处理后硬度为5862HRC，凹模硬度为6264HRC。,表面处理：,生产批量很大时，则要求拉深模具有很高的寿命，应对模具进行渗氮、渗硼、镀硬铬、渗钒等表面处理。,2拉深模材料的选用,小批量生产：,可选表面淬火钢或铸铁。,轻载拉深模：,可选T10A、9Mn2v、CrWMn、GD、65Nb等钢。,重载拉深模：,应选用强度较高的Crl2、Crl2MoV、Crl2Molvl、Cr5MolV、GM、ER5等钢。,3、选材的实例,23,3、选材的实例,（三）弯曲模,小件弯曲、卷边、成形用模具：,可选用45、T10A、GD钢。,中件弯曲、卷边、成形用模具：,小批量生产可选用低熔点合金、锌基合金；,生产批量较大时，宜选用CrWMn、6W6、Crl2型钢或以硬质合金作镶块镶嵌在低熔点合金或锌基合金的基体中。,3、选材的实例,24,3、选材的实例,（四）冷挤压模,1冷挤压模性能要求,性能要求：,有高的抗压强度和抗弯强度，高的强韧性和耐磨性。,硬度：,要求硬度达6163HRC。,另外：,还要求模具材料有较高的高温强度和冷热疲劳抗力。,2冷挤压模具材料的选用,常用：,T10A、CrWMn、60Si2Mn、Crl2型钢、W18Cr4v、W6Mo5Cr4V2及新型模具钢均可作为冷挤压模具材料。,*工厂最常选用的是60Si2Mn、Crl2、Crl2MolVl、6W6、GM、ER5、LD、65Nb、012Al、LMl、LM2、GD钢、马氏体时效钢和硬质合金等,3、选材的实例,25,3、选材的实例,（五）冷冲模结构零件材料的选用,3、选材的实例,26,4、塑料模具钢介绍及选材,一、塑料模对用钢的要求,二、塑料模常用钢材,三、合理选用钢材,4、塑料模具钢介绍及选材一、塑料模对用钢的要求,27,4、塑料模具钢介绍及选材,一、塑料模对用钢的要求,依模具的使用情况不同而合理地选择钢材是首要 的条件。,塑料模具钢应满足如下要求：,4、塑料模具钢介绍及选材一、塑料模对用钢的要求塑料模具钢应,28,4、塑料模具钢介绍及选材,机械加工性能优良：,塑料模型腔、型芯形状复杂，深孔、深槽、窄缝较多，钢材必须具有易切削性能。,抛光性能优良：,塑料模型腔允许的表面粗糙度极小，几乎都要求做到镜面光泽，故钢材组织应均匀致密，夹杂物极少，,镜面抛光,硬度应不低于HRC38，一般为HRC4046，最佳为HRC55。,有良好的表面腐蚀加工性：,塑件表面有许多花纹，如皮革、绸纹、布纹、精细图案等，要求钢材质地细而均匀，否则腐蚀的效果不佳。,既要耐磨损又要耐热：,成型零件受到熔的冲刷和热交变负荷，材料的耐疲劳性和耐磨性要好。,淬透性好、变形小：,一般热塑性塑料模采用调质、预硬化等处理即可，而热固性塑料模必须淬硬。,电火花加工性好：,塑料模型腔常采用放电加工，加工后表面硬化层要浅，以便抛光。,耐腐蚀性：,某些塑料（如PVC）有腐蚀性，模具钢必须具有耐腐蚀性,焊接性能较好：,型腔加工或旧模修复时难免需要补焊，因此模具钢要有较好的焊接性能（硬化、开裂、变形等）。,4、塑料模具钢介绍及选材,29,4、塑料模具钢介绍及选材,二、塑料模常用钢材,1、结构零件用钢,Q235钢：,最为经济的钢，用于注射模的动模、定模座板、垫块；压缩模的盖板等。,45钢：,产量最大用途最广的钢，用于推杆固定板、侧滑块及导滑槽等；形状简单的型芯和型腔，但寿命只有58万，抛光性能差，难以达到Ra0.4以上。,55钢：,用于形状简单、塑件精度中等的模具，产量大的吹塑模，以及注射模的推板、侧滑块、楔紧块、凹模套、复位杆、推杆、型芯固定板、支承板等。,40Cr钢：,为用途广泛的中碳低合金钢，用于形状不太复杂的中小型注射模、小型芯、推杆，各种脱模机构零件，可淬硬和调质处理。,T7A、T8A：,用于导柱、导套、斜销、方销、推杆、耐磨垫片、热固性压模承压垫及需淬硬到HRC45以上的零件，也可用于形状简单的压模型腔、型芯。,4、塑料模具钢介绍及选材二、塑料模常用钢材,30,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢,（1）通用模具钢,CrWMn：,为微变形合金钢，用于热固性压模要求热处理变形小的零件，缺点为容易发生网状碳化物，不耐冲击。,9Mn2V：,用于热固性压缩模、传递模、注射模，热处理性能较好。,5CrMnMo：,中等耐热性能，用于较大尺寸塑料模镶块、淬火变形小，可用于热作模具，但抛光性差。,9CrSi：,用于热固性塑料模型芯镶块，热处理性能较好。,CrMn2SiWMoV：,用于热固性塑料注射模的复杂型芯、嵌件等，可以淬硬空冷而微变形。,20CrMnTi：,用于小形精密型腔嵌件，可以用渗碳增加表面硬度，提高耐磨性。,38CrMnAl：,用于制造PVC、PC等成型有腐蚀性气体产生的注射模，可作氮化处理，调质硬度可达HRC2832，氮化表面HV1000。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材2、成型零件用钢,31,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /,专用模具钢,预硬化钢,3Cr2Mo（P20）：,为我国引进美国通用塑料模具钢，预硬化后硬度HRC3638；用于中、小型热塑性注射模，真空熔炼，可抛光至镜面，抗拉强度约1330N/mm,2,，电火花加工性能好。,5CrNiMnMoVSCa（简称5NiSCa）、55CrNiMnMVS（SM1）：,为含硫易切削钢，适用于中、大型热塑性注射模，预硬化后硬度HRC3545。,718和740（瑞典）、 420（美）、NAK80（日）：,适用于酸性塑料及要求高抛光性、高要求的模具，适合PA、POM、PS、PE、PP、ABS等塑料成型；预硬化HRC3336。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材,32,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /专用模具钢,析出硬化钢,20CrNi3AlMnMo（SM2）：,预硬化后时效硬化，硬度可达HRC4045；,10Ni3CuAlVS（PMS）：,预硬化后时效硬化，硬度可达HRC40 45；热变形极小，可用镜面抛光，特别适合于腐蚀精细花纹，抗拉强度约1400N/mm,2,。,以上两种钢适用于热塑性和热固性塑料注射模，要求,长寿命、高精度,的中小型模具。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材,33,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /专用模具钢,马氏体时效钢,06Ni6CrMoVTiAl、06Ni7Ti2Cr：,在未加工前为固熔体状态，易于加工；精加工后以480520温度进行时效，硬度可达,HRC5057；适用于要求尺寸精度高的小型塑料注射模，可作镜面抛光。,耐腐蚀钢,Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）：为空冷淬火钢，属于不锈钢类型；空冷淬火硬度,可达HRC4253；适用于PVC及混有阻燃剂的热塑性塑料（ABS阻燃级）注射模。,S136（瑞典）：,抗蚀性极佳，简单时效处理硬度可达HRC50以上，尺寸稳定，焊接性能良好，用于高腐蚀性塑料模具。,PAK90（日）：,极佳的耐蚀、耐磨及高镜面加工性，用于精度塑料模、高镜面度模具；预硬化硬度HRC3033。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材2、成型零件用钢,34,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /专用模具钢,镜面钢,10Ni3CuAlVS（PMS）：,析出硬化钢，见前述；,8CrMnWMoVS（8CrMn）：,为易切削预硬化钢，抗拉强度可达3000N/mm,2,，用于大型注射模可以减小模具体积，调质后硬度HRC 3335；淬火时可空冷，硬度可达HRC4260。,25CrNi3MoAl：,适用于型腔腐蚀花纹，属于时效硬化钢，调质后硬度HRC2325，可用普通高速钢刀具加工；时效后硬度HRC3842；可作氮化处理，处理后表层硬度可达HV1100。,S136（瑞典）：,高纯度、高镜面度、抛光性能好，抗锈防酸能力极佳，热处理变形小；预硬HRC2933；适用于PVC、PP、PE、PC、PMMA塑料成型。,其它镜面钢还有日本的YAG（马氏体时效硬化钢,）,、HPM38、HPM17（预硬HRC38）、HPM50（预硬HRC40），用于精密注射模。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材 2、成型零件用钢,35,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /专用模具钢,易切削钢,4Cr5MoSiVS：,用于形状不太复杂的大型热塑性注射模；淬火空冷、二次回火，硬度可达HRC4346。,8CrMnWMoVS（8CrMn）：,为易切削预硬化钢，前面已述。,NAK55（日）：,高硬度、易切削，焊接性良好，预硬硬度HRC 3740，用于高性能塑料模具、橡胶模具。,HPM1、HPM2 （日）：,为易切削性预硬化钢，用于塑料精密注射模。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材 2、成型零件用钢,36,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /专用模具钢,高速钢基体钢,65Cr4W3Mo2VNb（65Nb）,7Cr7Mo3VSi（LD2）,6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）,5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）,以上为高速钢基体钢，适用于小型、精密、形状复杂的型腔及嵌件，热处理后耐磨性优异。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材2、成型零件用钢,37,4、塑料模具钢介绍及选材/,塑料模常用钢材,2、成型零件用钢 /专用模具钢,精密模具钢：HPM50、YHD50、ZX10、Viking,HPM50（日）：,它的精密纹面加工性、一般镜面加工性、加工面一致性均极好，适用于制造精密塑料模具，预硬HRC40 。,YHD50：,非磁性高硬度模具钢（HRC4045），适用于塑料磁体零件的成型。,铜系合金ZX10：,导热率超过铁系模具材料的5倍，适用于制造短成型周期的高速注射用塑料模具。,Viking（,瑞典）：,是ASSAB公司的高合金工具钢，具有高耐磨性与高韧性，硬度可达HRC5258，热处理稳定性良好，尺寸变化极小；机械加工性良好。,4、塑料模具钢介绍及选材/塑料模常用钢材 2、成型零件用钢,38,4、塑料模具钢介绍及选材,三、合理选用钢材,塑料模材料选用依据：,依据一：,塑件的生产批量,模具寿命塑件成本预计产量市场；,批量小，对钢材要求可低些；批量大，必须选优质钢材，确保足够的模具寿命。,依据二：,塑件的尺寸精度,塑件精度50%取决于模具，模具制造精度和耐磨损性决定了制品的精度和模具寿命；,对于高精度（MT34）和超高精度（MT12）的塑件，既使产量很低，也应选用优质模具钢。,4、塑料模具钢介绍及选材三、合理选用钢材依据一：塑件的生产,39,4、塑料模具钢介绍及选材,/,合理选用钢材,依据三：,塑件的复杂程度,塑件越复杂、成型零件加工越难，零件加工变形也可能越大，应选择切削性能优良的钢材。,依据四：,塑件的尺寸大小,塑件越大，成型零件加工量越大，选择易切削钢较有利；,塑件尺寸越大，模具零件的刚度、强度要求也高，选用模具钢的综合性能要好。,4、塑料模具钢介绍及选材/合理选用钢材依据三：塑件的复杂程,40,4、塑料模具钢介绍及选材,/,合理选用钢材,依据六：,塑件材质类型,不同的塑料材质具有不同的成型性能，如有腐蚀性材料，应选用耐腐蚀的模具钢；有增强填料的塑件，应选用高强度、耐磨性好的模具钢。,依据五：,塑件的外观要求,塑件如为外观装饰件，对表面质量和纹饰要求高，应选用表面抛光性能和纹饰加工性能优良的模具钢，钢材质地要好；,透明件或光学器件：模具钢材质均匀性和表面镜面抛光性要好。,4、塑料模具钢介绍及选材/合理选用钢材依据六：塑件材质类型,41,4、塑料模具钢介绍及选材,/,合理选用钢材,依塑料品种选用模具钢,用途,代表的塑料及制品,模具要求,适用钢材,一般热塑性与热固性塑料,一般,ABS,电视机壳、音响设备,高强度,耐磨损,55、40Cr、P20、SM1、SM2、8CrMn,PP,电扇扇叶、容器,表面有花纹,ABS,汽车仪表盘,化妆品容器,高强度、耐磨损光刻性,PMS、20CrNi3MoAl,透明件,PMMA,AS,唱机罩、仪表罩,汽车灯罩,高强度、耐磨损抛光性,5NiSCa、SM2、PMS、P20,增强塑料,热塑性,POM,PC,工程塑料制品,电动工具外壳,高耐磨性,65Nb、8CrMn、PMS、SM2,热固性,酚醛,环氧,齿轮等,65Nb、8CrMn、06NiTi2Cr、06Ni6CrMoVTiAl,阻燃型塑料,ABS,加阻燃剂,电视机壳、收录机壳显示器壳,耐腐蚀,PCR,聚氯乙烯,PVC,阀门管件、门把手,强度及耐腐蚀,38CrMoAl、PCR,光学透镜,PMMA,PS,照相机镜头,放大镜、眼镜片,抛光性及防锈性,PMS、8CrMn、PCR,4、塑料模具钢介绍及选材/合理选用钢材依塑料品种选用模具钢,42,4、塑料模具钢介绍及选材,/,合理选用钢材,依塑件产量选用模具钢,模具寿命,/,万件,选用钢材,1020,45、55、40Cr,30,P20、5NiSCa、8CrMn,60,P20、5NiSCa、SM1,80,P20、8CrMn,淬硬,120,SM2、PMS,150,PCR、LD2、65Nb,200,以上,65Nb、06Ni7Ti2Cr、06Ni6CrMoVTiAl、,25CrNi3MoAl,氮化、,012Al,氮化,4、塑料模具钢介绍及选材/合理选用钢材依塑件产量选用模具钢,43,5 国外常用优质模具钢简介,1、国内常见国外模具钢企业简要介绍,一胜百ASSAB、百禄BOHLER,大同特殊钢DAIDO，日立金属HITACHI、不二越NACHI、山阳特殊钢SANYO,熔炉斯伯CRUCIBLE、奥伯杜瓦Aubert&Duval 、布德鲁斯buderus 、撒斯特、鲁奇尼,5 国外常用优质模具钢简介1、国内常见国外模具钢企业简要,44,5 国外常用优质模具钢简介,2、国内、国外模具钢牌号对照,分类,日本,中国,美国,德国,JIS,GB,AISI,DIN,W.Nr/W.No,Mo系高速钢,SKH51,W6Mo5Cr4V2,M2,S6-5-2,1.3343,合金工具钢,SKS3,9CrWMn,O1,100MnCrW4,1.2510,SKD11,Cr12Mo1V,D2,X155CrVMo121,1.2379,SKD61,4Cr5MoSiV1,H13,X40CrMoV51,1.2344,SKT4,5CrNiMo,L6,55NiCrMoV6,1.2713,不锈钢,SUS420J1,2Cr13,420,X20Cr13,1.4021,SUS420J2,3Cr13,420,X30Cr13,1.4028,SUS440C,11Cr17,440C,X105CrMo17,1.4125,SUS316,0Cr17Ni12Mo2,316,X5CrNiMo18.10,1.4401,SUS303,Y1Cr18Ni9,303,X12CrNiS18.8,1.4305,SUS304,0Cr18Ni10,304,X5CrNi18.9,1.4301,渗氮钢,SACM645,38CrMoAL,6470E,41CrAlMo7,1.8509,灰铸铁,FC250,HT250,No.35,GG25,0.6025,5 国外常用优质模具钢简介2、国内、国外模具钢牌号对照分,45,5 国外常用优质模具钢简介,3,、,日本JIS标准钢材编号方法,钢的名称,JIS代号举例,相当GB牌号,一般结构用压延钢,SS400,Q235,机械结构用碳素钢,S45C,45,铬锰钼钢,SCM435,35CrMo,镍铬钼钢,SNCM220,20CrNiMo,碳素工具钢,SK3,T10,合金工具钢,SKS3,9CrWMn,合金工具钢,SKD11,Cr12Mo1V1,高速钢,SKH51,W6Mo5Cr4V2,高碳素铬轴承钢,SUJ2,GCr15,不锈钢,SUS304,0Cr18Ni10,灰口铸铁,FC250,HT250,5 国外常用优质模具钢简介3、日本JIS标准钢材编号方法,46,5 国外常用优质模具钢简介,4、 压铸用钢,分类,JIS,公司名称,山阳特殊钢SANYO,大同特殊钢DAIDO,日立金属HITACHI,不二越NACHI,UDDHOLM（瑞典）,百禄BOHLER,一胜百ASSAB,一般用,SKD61,QD61,DHA DHA1,DAC,HDS61,W302,ORVAR 2M,SKD61,（改）,QDA61,ORVAR,SKD6,DH6,W300,快削（预硬）,QD6F,DH2F,FDAC,HSD61,其它,DHA2,大物用,SKD61（改）,QDN,DH31,DAC55,其它,W303,VIDAR,精密用,SKD7,QD10,DH72,YEM,HDS7,W320,SKD7（改）,QDH,W321,QRO90,其它,DH21 DH33,DAC10,、,55,HDN1,高熔点用,SKD8,DH41,MDC,SKD8（改）,DH42,DAC45,特殊用,马氏体时效钢,QM300,MASIC,YAG,NAG21,W720,SKH51,QH51,MH51,YXM1,SKH9,S600,KM2,基体钢,QHZ,MH85,YXR33,MDS1,SCM系,PX5,HPM2 HPM1,IMPAX HOLDAX,其它,HOTVAR,5 国外常用优质模具钢简介 4、 压铸用钢分类JI,47,5 国外常用优质模具钢简介,压铸模失效方式：点蚀、溶蚀、龟裂,5 国外常用优质模具钢简介压铸模失效方式：点蚀、溶蚀、龟,48,压铸用模具钢强韧性关系,5 国外常用优质模具钢简介,压铸用模具钢强韧性关系5 国外常用优质模具钢简介,49,5 国外常用优质模具钢简介,5、高速钢,JIS,相当,GB,相当,AISI,相当,公司名称,大同特殊钢DAIDO,日立金属HITACHI,不二越NACHI,一胜百ASSAB,百禄BOHLER,SKH2,W18Cr4V,T1,WH2,YXH2,SKH2,S200,SKH51,W6Mo5Cr4V2,M2,MH51,YXM1,SKH51,KM2,S600,等,SKH55,W6Mo5Cr4V2Co5,M35,MH55,YXM4,HM35,KM35,S705,SKH57,W10Mo4Cr4V3Co10,-,MH57,、,MH8,XVC5,HS93R,WKE4,S700,SKH58,W2Mo9Cr4V2,M7,MH7,YXM7,HM7,S400,SKH59,W2Mo9Cr4VCo8,M42,MH59,YXM42,HM42,S500,系,MH85 MH88,YXR3 YXR33 YXR7,MDS3,等,SKH40,DEX40,HAP40,FAX38,ASP30,S590,HAP10,S690,DEX20,FAX31,ASP23,S790,DEX60,HAP50,S390,DEX-M1,HAP5R,5 国外常用优质模具钢简介 5、高速钢JIS相当GB相,50,高速钢和冷作模具钢强韧性关系,5 国外常用优质模具钢简介,高速钢和冷作模具钢强韧性关系5 国外常用优质模具钢简,51,5 国外常用优质模具钢简介,6、 塑料模具钢1,分类,硬度（HRC）,JIS相当,GB相当,AISI相当,公司名称,大同特殊钢DAIDO,日立金属HITACHI,不二越NACHI,一胜百ASSAB,百禄BOHLER,预硬钢,28,SCM系,42CrMo,4140,PDS3,33,SCM（改）,3Cr2Mo,P20,PX5 PX7,HPM2 HPM7,618、718,M200 M201 M238,SUS420系,4Cr13,420,S-STAR,HPM38,STAVAX,M300 M310 M330,SUS系（快削）,Y1Cr18Ni9,G-STAR,HPM77,RAMAX-S,M314,35,SUS系,S17400,NAK101,PSL,CORRAX,N700,40,共析硬化钢,Y20CrNi3ALMnMo,P21,NAK55 NAK80,HPM1 HPM50 CENA1,SLEIPNER RIGOR CALMAX,M261,5 国外常用优质模具钢简介 6、 塑料模具钢1分类硬度,52,5 国外常用优质模具钢简介,6、塑料模具钢2,分类,硬度（HRC）,JIS相当,GB相当,AISI相当,公司名称,大同特殊钢DAIDO,日立金属HITACHI,不二越NACHI,一胜百ASSAB,百禄BOHLER,淬回火钢,60,SKD11,（改）,Cr12Mo1V1,D2,PD613 DC11,HPM31 SLD,K105 K110 K340,SKD12,类,Cr5Mo1V,A2,DC12,SCD,57,SUS,系,440C,9Cr18 11Cr17,440C,SUS440C DEX-P1,（粉末）,SUS440C ZDP282,（粉末）,440C 14RM,ELMAX,M340 M390,52,SUS,系,420,2Cr13 3Cr13,S-STAR G-STAR,HPM38 HPM77,STAVAX,M310 M330,时效硬化钢,40,时效硬化钢,MASIC,YAG,NAG21,V720,无磁钢,7Mn15Cr2AL3V2WMo,NAK301,HPM75,5 国外常用优质模具钢简介 6、塑料模具钢2分类硬度,53,日立金属HPM系列介绍,日立金属HPM系列介绍,54,5 国外常用优质模具钢简介,7、,冷作模具钢（未包括高速钢）,JIS相当,GB相当,公司名称,大同特殊钢DAIDO,日立金属HITACHI,不二越NACHI,UDDHOLM（瑞典）,一胜百ASSAB,百禄BOHLER,SK105,YK3,YC3,K990,SKS93,YK30,YCS3,SK3M,SKS3,9CrWMn,GOA,SGT,SKS3,ARNE,K460,SKD1,Cr12,DC1,CRD,SVERKER3,K100,、,K107,SKD11,Cr12Mo1V,DC11,SLD,CDS11,SVERKER21,K105,、,K110,SKD11,（改）,DC53,SLD8,MDS9,SLEIPNER,K340,中,Cr SKD,DCX,ARK1,SKD12,Cr5Mo1V,DC12,SCD,CDS12,RIGOR,K305,预硬,40HRC,GO40F,HPM2T,IMPAX,预硬,50HRC,以上,CX1,PRE2,火焰淬火钢,7CrSiMnMoV,GO5,HMD5 HMD1,FERNO,低温空冷钢,GO4,ACD37,耐冲击钢,GS5,YSM,SRS6,PREGA COMPAX,K630,其它,ACD8 SKD10,ICS22 MCR1,CALMAX VIKING ELMAX VANADIS4 VANADIS10,K190,5 国外常用优质模具钢简介 7、 冷作模具钢,55,5 国外常用优质模具钢简介,日立金属模具钢强度与韧性关系1,5 国外常用优质模具钢简介日立金属模具钢强度与韧性关系1,56,5 国外常用优质模具钢简介,日立金属模具钢强度与韧性关系2,5 国外常用优质模具钢简介日立金属模具钢强度与韧性关系2,57,5 国外常用优质模具钢简介,8、热作模具钢,JIS相当,GB相当,公司名称,山阳特殊,大同,日立金属,不二越,一胜百,SKD5,3Cr2W8V,DH5,HDC,SKD6,4Cr5MoSiV,DH6,VIDAR,SKD61,4Cr5MoSiV1,QD61,DHA DHA1,DAC,HDS61,ORVAR,SKD61（改）,QDA61,DHA2 DH21,DAC3 DAC10,ORVAR-S,SKD7,DH72,YEM,SKD7（改）,QDH,DH71、73,DAC40,HDN1,SKT4,5CrNiMo,QT41,GFA,DM,ALVAR14,SKT4（改）,QDT,GF78,YHD28,析出硬化钢,QXD7,GF76,YHD3,基体钢,QD6F,DH2F,FDAC,QHZ,MH85,YXR33,MDS1,5 国外常用优质模具钢简介 8、热作模具钢JIS相当,58,5 国外常用优质模具钢简介,日立金属热作模具钢高温强度与韧性关系,5 国外常用优质模具钢简介日立金属热作模具钢高温强度与韧,59,1、类别选择错误：,冷作模具钢和热作模具钢混用：,YXR33和YXR3,SKH51和QHZ,工具钢和结构钢混用：,螺栓用DC53、SKH51制作,塞规和块规用DC53、高速钢制作,6 错误选材实例与热处理宜与忌,1、类别选择错误：6 错误选材实例与热处理宜与忌,60,6 错误选材实例与热处理宜与忌,热锻凹模失效图片：选材SKH51,6 错误选材实例与热处理宜与忌 热锻凹模失效图片：选材S,61,2、材质替代错误：,SKD11和DC53、ASSAB88、KD21、QCM8混用,SKD11含碳量高，耐磨但韧性差,DC53等含碳量低，韧性好但耐磨性稍差,Cr12MoV和SKD11混用：成分、性能均有差别,ASP23和ASP30、HAP40、KHA30混用：韧性差别大,6 错误选材实例与热处理宜与忌,2、材质替代错误：6 错误选材实例与热处理宜与忌,62,2、材质替代错误：,Cr12和Cr12MoV混用：耐磨性不同,6 错误选材实例与热处理宜与忌,2、材质替代错误：6 错误选材实例与热处理宜与忌,63,3、不考虑失效方式和表面处理盲目选材：,磨损失效：,Cr12、SKH51、Cr12MoV、SKD11、DC53顺序耐磨性减弱,断裂失效：,SKD11、SKH51、DC53、YXR3、YXR33顺序韧性增加,表面PVD：,做PVD时，在SKD11和DC53之间，优先选用DC53,6 错误选材实例与热处理宜与忌,3、不考虑失效方式和表面处理盲目选材：6 错误选材实例与,64,冷锻冲头不耐磨：要求SKD11我司用DC53,6 错误选材实例与热处理宜与忌,冷锻冲头不耐磨：要求SKD11我司用DC536 错误选材,65,4、热处理宜与忌,体积效应：宜先加工到较小体积后再热处理，忌大体积材料热处理,例如：盖泽工业的S45C垫板、HAP40厚板热处理,螺纹及硬度：宜适中，忌过高,例如：,12.9,级螺纹的硬度3944HRC,高合金工具钢的硬度：宜高，忌过低,例如：DC53和SKH51要做到4050HRC,6 错误选材实例与热处理宜与忌,4、热处理宜与忌 6 错误选材实例与热处理宜与忌,66,4、,热处理宜与忌,尺寸效应：宜短粗忌细长，特别是油淬材料,客户带料热处理：宜按材质保证单的材料牌号填写作业指示书，忌按客户口头说的材料牌号填写作业指示书,例如 SKD11和Cr12MoV、DC53等,量具：宜冷处理，忌随意选材和热处理,例如 量规选用DC53,SKD11的热处理：宜精确描述硬度要求范围,5860HRC或6062HRC。忌5862HRC,6 错误选材实例与热处理宜与忌,4、热处理宜与忌 6 错误选材实例与热处理宜与忌,67,5、,客户让推荐材质时怎么办？2H1W,怎么用？如受力状况、受热状况等,怎么失效？磨损、开裂、变形等,以前用过什么材料，效果如何？,6 错误选材实例与热处理宜与忌,5、客户让推荐材质时怎么办？2H1W6 错误选材实例与,68,谢谢大家,谢谢大家,69,