介紹

　　模具鋼模具鋼大致可分為(冷工模具鋼)、(熱作模具鋼)和(塑料模具鋼)用于煅燒、沖壓加工、切割、鋁壓鑄等。由于各種模具的主要用途不同，工作性質(zhì)復雜，磨具建筑鋼應具有較強的強度、抗壓強度、耐磨性、足夠的延展性、切削性、硬化性等使用性能。由于這些主要用途不同，工作性質(zhì)復雜，對磨具鋼的性能規(guī)定也不同。

　　冷模具包括沖壓模具、拉絲模具、拉深模具、壓印模具、搓絲模具、滾絲板、冷鐓模具、冷擠壓模具等。冷模具具有鋼，生產(chǎn)制造工具的工作性能應具有強度、抗壓強度、耐磨性、足夠的延展性、切削性、硬化性等使用性能。建筑用鋼一般屬于高碳鋼碳鋼，碳質(zhì)量濃度在0.80%以上。鉻是這種鋼的主要合金成分，其質(zhì)量濃度一般不超過5%。然而，對于一些耐磨性要求較高的建筑鋼材，熱處理后變形較小，高鉻質(zhì)量濃度可達13%。此外，為了產(chǎn)生大量的滲碳體，鋼材中的碳質(zhì)量濃度也很高，高達2.0%~2.3%。冷工模具鋼碳含量高，其機構(gòu)大多屬于過分析鋼或萊氏體鋼。常見的鋼有高碳鋼高合金鋼、高碳鋼高鉻鋼、鉬鋼、中碳鉻鎢川鋼等。

　　熱磨分為錘鍛、自由鍛、擠壓成型和鋁壓鑄，包括熱鍛模、沖壓鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模。熱膨脹磨具在工作中除了承受很大的機械應力外，還需要承受持續(xù)的加熱和制冷作用，造成很大的內(nèi)應力。除強度強、抗壓強度強、紅硬、耐磨、延展性強外，熱模鋼還應具有良好的持續(xù)高溫抗壓強度、熱疲勞可靠性、傳熱和耐腐蝕性，并規(guī)定切割性能高，以確保所有橫截面具有一致的物理性能。壓鑄模具建筑用鋼還應具有重復加熱和散熱后不開裂的表面，并承受液體 模具鋼金屬材料流的沖擊腐蝕性能。這種鋼一般屬于中碳碳鋼，碳質(zhì)量濃度為0.30%~0.60%，屬于亞共析鋼，有的鋼因添加較多的合金成分(如鎢、鉬、釩等)而成為均晶或過共析鋼。).常見的鋼有鉻合金鋼、鉻鉬合金鋼、鉻鎢鋼等。塑料模具包括熱固性塑料注塑模具和聚氨酯彈性體磨具。注塑模具建筑用鋼具有一定的抗壓強度、強度、耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性。此外，還規(guī)定具有熱處理工藝縮小、生產(chǎn)加工性價比高、耐腐蝕性好、精磨拋光性價比高、焊接性價比高、表面粗糙度高、傳熱性好、工作性能尺寸穩(wěn)定等良好的工藝性能。一般情況下，熱作模具鋼可用于注射成型或擠壓成型模具；冷工模具鋼可用于熱固性塑料成型和超耐磨、高強度磨具。

　　模具鋼歸類

　　根據(jù)磨具現(xiàn)役標準，美國將模具鋼分為四類。美國金屬協(xié)會工具鋼委員會列出了四類：冷模具鋼、熱模具鋼、塑料模具鋼和塑料模具鋼。其中，冷工模具鋼分離12個小項目，熱工模具鋼9個小項目，塑料 模具鋼模具鋼2小項，塑料模具鋼5小項。每個小項目的材料選擇有三個關鍵因素：

　　◆ 尺寸比和形狀的多樣性，

　　◆ 生產(chǎn)加工的原材料，

　　◆ 耐久性規(guī)定或工作壽命。

　　1.冷工模具鋼(1)

　　分為五組：W組、O組、A組、D組、S組。

　　◆ W組為水淬模具鋼，有11個鋼牌號，7個碳模具鋼，含碳量為0.7%-1.3%。

　　◆ O組即油淬冷工模具鋼(別名油鋼)，有4個鋼牌號，含碳量為0.85%-1.55%，

　　◆ A組即空淬鋁合金冷工模具鋼，有9個鋼牌號，含碳量為0.5%-2.25%。

　　◆ D組為高碳鋼高鉻冷工模具鋼，有7個鋼牌號，含碳0.9%-2.5%。

　　◆ S組為抗沖擊合金鋼，有7個鋼牌號，含碳0.4%-0.6%。

　　還有彈簧鋼(HSS組)和超高速鋼(SHSS組)、鈷基硬質(zhì)合金刀具和鋼結(jié)硬質(zhì)合金(HA組)、粉末鋼和工程陶瓷(PIM組)、碳鎢合金鋼(F組)、特殊功能合金鋼(L組)。

　　(2)冷工模具鋼的使用

　　冷工模具鋼主系列為高硬度冷工，主要用于要求嚴格的抗壓強度和耐磨性，高于HRC60-62。對于抗沖擊、延展性強的磨具，強度小于HRC60- 62、一般采用S類及部分A類及一般調(diào)質(zhì)鋼、工具鋼、熱作模具或基材鋼。對于大中型沖壓模具，如車輛外觀五金沖壓件，一般采用生鐵。鋅基合金或聚合物復合材料用途簡單或使用壽命短。

　　冷作模具中彈簧鋼和超高速鋼的應用不斷增加?！翱估瓘姸?強度”主要較強 比率。HRC60-70中間可以選擇強度。

　　粉狀模具鋼具有良好的耐磨使用壽命，強度不高HRC60-62，應用廣泛。

　　在使用壽命為1000件的沖針或軟材料沖壓模具中，調(diào)質(zhì)鋼仍有一定的使用范圍。

　　2.熱作模具鋼

　　美國熱作模具鋼分為熱作模具鋼和超熱強鋁合金兩類。

　　由于熱磨具在環(huán)境溫度條件下工作，原材料需要具有熱強度和熱耐磨性。為了保證磨具的使用壽命，熱冷更換磨具會開裂，即熱疲勞裂紋。因此，原材料還需要抗裂性和耐熱疲勞性。

　　主系列產(chǎn)品根據(jù)熱強度進行選料：

　　合金結(jié)構(gòu)鋼熱處理模具鋼(6G、6F2、6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13）→鎢熱模鋼(H21，H22)。

　　非標熱作模具鋼：如熱頭鍛磨機采用時效硬化型6H4。應用H11、H12、當H13不能滿足熱耐磨性時，可選擇6H1、6H2。

　　當規(guī)定的磨具以熱作耐磨性為主時，可選擇D2和D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金刀具和鈷基硬質(zhì)合金刀具具具有較高的高溫耐磨性，但其熱疲勞（即冷熱交替抗疲勞裂紋）相對較差，不能緊急 應用于模具鋼的冷熱。

　　3.塑料模具鋼

　　美國長期以來一直在合金鋼中列出注塑模具專用鋁，以P描述為主，主要分為五類。

　　◆ 滲氮塑料模具鋼：P1、P2、P3、P4、P5、P6。這種鋼含碳量相對較低，通常是美國早期的擠壓加工模具生產(chǎn)方法，規(guī)定冷塑性好，擠壓成型特性強，產(chǎn)品滲碳處理提高硬度，堅固耐用。在熱處理過程中，芯極低碳會使變形程度降低。

　　◆熱處理注塑模具：P20，P21。P20在注塑模具中的應用量非常大，已成為行為主體，大部分應用于預硬狀態(tài)。

　　◆ 聚氨酯彈性體模采用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。H13、L2和S7、O1和A2也用于鋼材型號。這一類的特點是：

　　(1)基本屬于二次硬化金剛，500-600oC后熱強度好。

　　(2)鎂含量高，大氣腐蝕性好。

　　(3)切割性能好，可用于大控制模塊。

　　◆ 不銹鋼板用于耐腐蝕性要求高的塑料模具，關鍵鋼型有420、414L、440、416。

　　◆ 及時性鋼是通過調(diào)質(zhì)處理獲得的強性能指標。P21低碳環(huán)保Ni-A1時效性鋼主要有兩種，另一種是18Ni奧氏體時效性鋼。二是無碳紙高純度、高韌性、高耐磨性的原料，用于航天局制造業(yè)。注塑模具用于物理性能、加工精度、光滑度和耐腐蝕性要求較高的注塑模具。

　　采用塑料模具鋼

　　當厚壁塑料外殼的生產(chǎn)批量小于1000件時，使用P20和P21預硬態(tài)(HB250～300)，當腐蝕性很強時，需要414L。

　　使用P6或P20的普通塑料模具，經(jīng)滲氮淬火后硬度為HRC54-58；當塑料件不太大時，可以使用O1、S7。當侵蝕性很強時，需要420。

　　P6采用非高溫熱固性塑料模具，P20經(jīng)滲碳處理后再采用。腐蝕強用420。

　　H13、S7或滲碳鋼P4用于連續(xù)高溫聚氨酯彈性體模。這種鎂含量較高，具有較好的抗回火性和抗高溫氧化性。

　　4.塑料模具鋼

　　塑料模具鋼分為預硬一般塑料模具鋼、預硬優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼、預硬高韌性塑料模具鋼、預硬耐腐蝕鏡玻璃塑料模具鋼、耐腐蝕鏡玻璃塑料模具鋼5小項 塑料模具鋼塑料模具鋼質(zhì)等級分配

　　美國SPI磨具的類型-SPE 各種標準分數(shù)低于標準分數(shù)。

　　一. 101 類模(SPI-SPE 規(guī)范1,000,000 啤及以上,長期高精度生產(chǎn)制造模)

　　1. 模具結(jié)構(gòu)圖必須詳細說明。

　　2. 模坯材料硬度低 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)

　　3. 有進膠點的內(nèi)部模具建筑鋼材必須硬到硬 48~50HRC.行位、壓鎖等其他零件，裝飾條等也應為硬件配置。

　　4. 模具頂針板需要定位銷。

　　5. 行位需要片材。

　　6. 如有要求，下模、上模、行位應有溫度控制。

　　7. 所有運輸水路，建議使用無電浸鎳或420 模板采用不銹鋼板，可防止生銹和清除垃圾。

　　8. 必須是直筒鎖或斜鎖。

　　二. 102 類模. (不得超過1000，000，0000 啤,大批量生產(chǎn)磨具.)

　　1. 模具結(jié)構(gòu)圖必須詳細說明。

　　2. 模坯材料硬度低 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)

　　3. 有進膠點的內(nèi)部模塊建筑鋼材想看硬到低 48~52HRC,其它有價值的零件也應同時解決。

　　4. 建議使用直筒鎖或斜鎖。

　　5. 以下新項目很有可能或不需要。似乎最終的制造總數(shù)是確定的。如果使用以下新項目，請查明是否需要提出價格：

　　A. 模具頂針板定位銷。

　　B. 行位片材.

　　C. 電鍍工藝運輸排水口。

　　D. 電鍍工藝模芯。

　　三. 103 類模(低于500，000 啤,中測生產(chǎn)制造模具.)

　　1. 模具結(jié)構(gòu)圖必須詳細說明。

　　2. 模坯材料硬度小編為 165BHN. (DME #1 鋼 / 1040 鋼)

　　3. 芯模建筑鋼材為 P20(28~32HRC)或高韌性(36~38HRC).

　　4. 其他規(guī)定似乎必須確定。

　　四. 104 類模(不到100，000 啤酒，少許制造模具)

　　1. 必須是模具結(jié)構(gòu)圖。

　　2. 模坯原材料 P20(28~32HRC)可用于合金鋼或鋁.(1040 鋼)

　　3. 鋁可用于內(nèi)模，合金鋼或其他認同金屬材料。

　　4. 其他規(guī)定似乎必須確定。

　　五. 105 類模. (低于500 啤,首?；?qū)嶒災?

　　1. 鋁生鐵或環(huán)氧樹脂膠或其他原料只需要足夠的抗壓強度就可以生產(chǎn)少量的檢測總數(shù)

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