塑料模具对成型材料有什么要求

1. 塑料模具对成型零件材料有哪些要求

1、足够的表面硬度和耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC 以下，经过热处理的模具应有足 够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑 料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形 状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模 具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具 的硬度有利于提高其耐磨性。
2、优良的切削加工性
大多数塑料成型模具，除EMD 加工外还需进行一定的切削加工 和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，提高切削性能，减少 表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当。
3、良好的抛光性能
高品质的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模 型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1～0.25 的水平，光学面则要求 Ra<0.01nm，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此选用的 钢材要求材料杂质少、组织微细均一、无纤维方向性、抛光时不 应出现麻点或桔皮状缺陷。
4、良好的热稳定性
塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应 尽量选用具有良好的热稳定性的，当模具成型加工经热处理后因 线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小， 金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模 具尺寸精度和表面粗糙度要求。

2. PVC塑料注塑成型的工艺条件有哪些

1、模具流道比普通流道要宽、厚点，浇口要大些；主要是PVC流动性较差；2、材料在加工前最好先干燥下，干燥温度不宜过高50度-70度左右，当然材料保存比较好的话不干燥也可以；3、控制好加工温度，包括射嘴温度，控制温度是加工PVC的一个关键环节，如果控制不好，就很难生产出好的产品来，尤其是生产白色的产品；4、PVC冷却相对比较慢，所以冷却时间会比较长些，尤其是厚壁件，为此应控制好料筒内融胶的停留时间，因此应选用延迟熔胶，即在开模前10多秒或20秒钟内进行熔胶；5、注射时应采用高压低速进行注射，避免融胶在高速、高压下在模腔内烧焦或烧黑；6、模具尽可能做到排气良好。

3. 塑料模具的材料选择

1、塑料模的工作条件
由于塑料及塑料成型工业的发展，对塑料的模具的质量要求也越来越高，因而塑料模具的失效问题及其影响因素已成为重要的研究课题。塑料模的主要工作零件是成型零件，如凸模、凹模等，它们构成塑料模的型腔，以成型塑料制件的各种表面并直接与塑料接触，经受压力、温度、摩擦和腐蚀等作用。
2 、塑料模材料失效原因分析
一般模具制造中包括模具设计、选用材料、热处理、机械加工、调试与安装等过程。根据调查表明：模具失效的因素中，模具所使用的材料与热处理是影响使用寿命的主要因素。从全面质量管理的角度出发，不能把影响模具使用寿命的诸因素作为多项式之和来衡量，而应该是多因素的乘积，这样，模具材料与热处理的优劣在整个模具制造过程中就显得特别重要。
从模具失效的普遍现象分析，塑料模具在服役过程中，可产生磨损失效、局部性变形失效和断裂失效。塑料模具的重要失效形式可分为磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。
3、 塑料模具钢性能要求 随着制造业快速发展，塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具，在总的模具产量中所占的比例逐年增加，随着高性能塑料的发展和不断生产，塑料制品的种类日益增多，用途不断扩大，制品向精密化、大型化、复杂化发展。成型生产向高速化发展，模具的工作条件也越趋复杂。
1）型腔表面的磨损和腐蚀
塑料熔体以一定的压力在模腔内流动，凝固的塑件从模具中脱出，都对模具成型表面造成摩擦，引起磨损。造成塑料模具磨损失效的根本原因就是模具与物料间的摩擦。但磨损的具体形式和磨损过程则与许多因素有关，如模具在工作过程中的压力、温度、物料变形速度和润滑状况等。当塑料模具使用的材料与热处理不合理时，塑料模具的型腔表面硬度低，耐磨性差，其表现为：型腔面因磨损及变形引起的尺寸超差；粗糙度值因拉毛而变高，表面质量恶化。尤其是当使用固态物料进入塑模型腔时，它会加剧型腔面的磨损。加之塑料加工时含有氯、氟等成分受热分解出腐蚀性气体HC1、HF，使塑料模具型腔面产生腐蚀磨损，导致失效。如果在磨损的同时又有磨损损伤，使型腔表面的镀层或其他防护层遭到破坏，则将促进腐蚀过程。两种损伤交叉作用，加速了腐蚀一磨损失效。
2）塑性变形失效
塑料模型腔表面受压、受热可引起塑性变形失效，尤其是当小模具在大吨位设备上工作时，更容易产生超负荷塑性变形。塑料模具所采用的材料强度与韧性不足，变形抗力低；塑性变形失效另一原因，主要是模具型腔表面的硬化层过薄，变形抗力不足或工作温度高于回火温度而发生相变软化，而使模具早期失效。
3）断裂
断裂的主要原因是由于结构、温差而产生的结构应力、热应力或因回火不足，在使用温度下，使残余奥氏体转变成马氏体，引起局部体积膨胀，在模具内部产生的组织应力所致。
塑料模具的工作条件与冷冲模不同， 一般须在150℃-200℃下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。同一种模具会有多种失效形式，即使在同一个模具上也可能出现多种损伤。从塑料模的失效形式可知，合理的选用塑料模具材料和热处理是十分重要的，因为它们直接关系到模具的使用寿命。所以，塑料模具用钢应满足以下要求：
1）耐热性能
随着高速成型机械的出现，塑料制品运行速度加快。由于成型温度在200--350℃之间，如果塑料流动性不好，成形速度又快，会使模具部分成型表面温度在极短时间内超过400℃。为保证模具在使用时的精度及变形微小，模具钢应有较高的耐热性能。
2） 足够耐磨性
随着塑料制品用途的扩大，在塑料中往往需添加玻璃纤维之类的无机材料以增强塑性，由于添加物的加入，使塑料的流动性大大降低，导致模只的磨损，故要求棋具有良好的耐磨性。
3） 优良的切削加工性
大多数塑料成型模具，除电火花加工还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，在切削过程中加工硬化小。为避免模具变形而影响精度，希望加工残余应力能控制在最小限度。
4） 良好的热稳定性
塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的材料。
5）镜面加工性能
型腔表面光滑，成型面要求抛光成镜面，表面粗糙度低于Ra0.4μm，以保证塑料压制件的外观并便于脱模。
6）热处理性能
在模具失效事故中，因热处理造成的事故一般是52．3%，以致热处理在整个模具制造过程中占有重要的地位，热处理工艺的好坏对模具质量有较大的影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，特别是要有较大的淬硬性和淬透性等等。
7） 耐腐蚀性
在成形过程中可能放出腐蚀气受热分解出具有腐蚀性的气体，如HC1、HF等腐蚀模具，有时在空气流道口处使模具锈蚀而损坏，故要求模具钢有良好的耐蚀性。
4 、新型塑料模具钢
一般塑料模具常采用正火态的45钢或40Cr钢经调质制造。硬度要求较高的塑料模具采用CrWMn或Crl2MoV等钢制造。对工作温度较高的塑料模具，可以选择用韧性高的热作模具钢。为了满足塑料型腔对尺寸精度和表面质量的更高要求，新近又研制一系列新型模具钢。
1）渗碳型塑料模具钢
渗碳型塑料模具钢主要用于冷挤压成型型腔复杂的塑料模具，这类钢的含碳量较低，常加元素Cr，同时加入适量Ni、Mo和v，作用是提高淬透性和渗碳能力，为了便于冷挤压成形，这类钢在退火状态须有高的塑性和低的变形抗力，退火硬度≤1 00HBS。在冷挤压成形后进行渗碳和淬火回火处理，表面硬度可达58---62HRC。此类钢国外有专用钢种，如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢、20Cr2Ni4A，耐磨性好，无塌陷及表面剥落现象，模具寿命提高。钢中元素cr，Ni、Mo、V增加渗碳层的硬度和耐磨性及心部的强韧性。
2）预硬型塑料模具钢
这类钢的含碳量为0.3% -O.55%，常用合金元素有Cr、Ni、Mn、v等。为了改善其切削性，加入s、ca等元素．通过研制、引进又发展了几种典型塑料模具钢Y55CrNiMn-MoVS(SMI）是中国研制的含S系易切削塑料模具钢，其特点是预硬态交货硬度为35_40 HRC，有较好的切削加工性，加工后不再热处理，可直接使用。加人Ni固溶强化并增加韧性，加入Mn与S形成易切削相MnS；加入Cr、Mo、V，增加钢的淬透性 8Cr2S钢就足属于易切削精密模具用钢。
3）时效硬化型塑料模具钢
开发了低钴、无钴、低镍的马氏体时效钢，MASI是一种典型的马氏时效钢。经8150C固溶处理后，硬度为28—32HRC，叮进行机械加工，再经4800C时效，时效时折出Ni3Mo、Ni3Ti等金属间化合物，使硬度达到48—52 HRC。钢的强韧性高、时效时尺寸变化小、焊补性能好，但钢的价格昂贵、在国内不太受欢迎。
4）耐蚀塑料模具钢
以聚氯乙烯（Pvc）及ABS加抗燃树脂为原料的塑料制品，在成形过程中分解产生腐蚀性气体，会腐蚀模具。因此，要求塑料模具钢具有很好的耐蚀性能。国外常用耐蚀塑模钢有马氏体不锈钢和析出硬化型不锈钢两类。国外的有如瑞典ASSAB公司的STVAX（4Crl3）和A SSAB一8407等。

4. 从注塑成型加工角度思考，注塑模具要满足哪些要求

塑料电零部件都采用注射型由于些塑料件本身具较高设计精度使用特殊工程塑料加工些塑料件能采用规注射型必须采用精密注射型工艺技术保证些精密塑料件性能、质量与靠性及期使用稳定性注射型质量较高、符合产品设计要求塑料制品必须塑料材料、注塑设备与模具设计及注塑工艺及注塑现场管理进行完善

我通说精密注塑型指注塑制品外型精度应满足严格尺寸公差、形位公差表面粗糙度要进行精密注塑必须许相关条件本质塑料材料、注塑模具、注塑工艺注塑设备四项基本素设计塑料制品应首先选定工程塑料材料能进行精密注塑工程塑料必须选用些力性能高、尺寸稳定、抗蠕变性能、耐环境应力裂材料其应根据所选择塑料材料、品尺寸精度、件重、质量要求及预想模具结构选用适用注塑机加工程影响精密注塑制品素主要自模具温度、注塑工艺控制及产现场环境温度湿度变化幅度及产品退火处理等面

精密注塑言模具用取符合质量要求精密塑料制品关键精密注塑用模具应切实符合制品尺寸、精度及形状要求模具材料应严格选取即使模具精度、尺寸致其模塑塑料制品实际尺寸收缩量差异致效控制塑料制品收缩率精密注塑技术显十重要

注塑模具设计合理与否直接影响塑料制品收缩率由于模具型腔尺寸由塑料制品尺寸加所估算收缩率求收缩率则由塑料产厂家或工程塑料手册推荐范围内数值仅与模具浇口形式、浇口位置与布关且与工程塑料结晶取向性(各向异性)、塑料制品形状、尺寸、浇口距离及位置关同模具冷却布系统紧密相关影响塑料收缩率主要热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性复等素些影响素与精密注塑制品型条件或操作条件关设计模具必须考虑些影响素与注塑条件关系及其表观素注塑压力与模腔压力及充模速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与布及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料增强填料含量、塑料材料结晶度与取向性等素影响述素影响塑料材料同、其型条件温度、湿度、继续结晶化、型内应力、注塑机变化同

由于注塑程塑料固态(粉料或粒料)向液态(熔体)向固态(制品)转变程粒料熔体再由熔体制品间要经温度场、应力场、流场及密度场等作用些场共同作用同塑料(热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、增强型或非增强型等)具同聚合物结构形态流变性能凡影响述"场"素必影响塑料制品物理力性能、尺寸、形状、精度与外观质量工艺素与聚合物性能、结构形态塑料制品间内联系通塑料制品表现析清楚些内联系合理拟定注塑加工工艺、合理设计并按图纸制造模具、乃至合理选择注塑加工设备都重要意义精密注塑与普通注塑注塑压力注射速率区别精密注塑采用高压或超高压注射、高速注射获较型收缩率综合述各种原设计精密注塑模具除考虑般模具设计要素外须考虑几点：①采用适模具尺寸公差；②防止产型收缩率误差；③防止发注塑变形；④防止发脱模变形；⑤使模具制造误差降至；⑥防止模具精度误差；⑦保持模具精度
收缩率注塑压力发变化于单型腔模具型腔内模腔压力应尽量致；至于型腔模具型腔间模腔压力应相差单型腔浇口或型腔浇口情况必须相同注塑压力注射使型腔压力致必须确保使浇口位置均衡使型腔内模腔压力致使浇口入口处压力保持致浇口处压力均衡与流道流阻力关所浇口压力达均衡前应先使流通均衡

由于熔体温度模具温度实际收缩率产影响设计精密注塑模具型腔便于确定型条件必须注意型腔排列熔融塑料热量带入模具模具温度梯度布般围绕型腔周围呈主流道同圆形状

流道均衡、型腔排列主流道同圆状排列等设计措施减各型腔间收缩率误差、扩型条件允许范围及降低本都必要精密注塑模具型腔排列式应满足流道均衡主流道排列两面要求且必须采用主流道称线型腔排列式否则造各型腔收缩率差异

由于模具温度型收缩率影响同直接影响注塑制品力性能引起制品表面发花等各种型缺陷必须使摸具保持规定温度范围内且要使模具温度随间变化变化型腔模具各型腔间温差发变化模具设计必须采取模具加热或冷却温度控制措施且使模具各型腔间温差尽量缩必须注意温控-冷却路设计型腔、型芯温控路主要串联冷却与并联冷却两种连接式

热交换效率看冷却水流应呈紊流并联冷却路流条路流量比串联冷却路流量能形层流且实际进入每条路流量定相同由于进入各路冷却水温度相同各型腔温度应相同实际各路流量同且每条路冷却能力相同致使各模腔温度能致采用串联冷却路缺点冷却水流阻力前面型腔入口处冷却水温度同型腔入口处冷却水温度明显差别冷却水入口温差流量变化于加工.塑料件型精密注塑模具言般降低模具本考虑采用串联冷却路较适宜所使用模温调节控制仪(机)性能能2℃内控制冷却水流量则各型腔温差保持2℃范围内

模具型腔型芯应各自冷却水路系统冷却路设计由于型腔型芯所摄取热量同路结构热阻力型腔与型芯入口处水温产温差若采用同系统冷却路设计较困难般.塑料件用型注塑模具型芯都采用冷却水系统困难能采用青铜材料制造型芯实铍青铜型芯则采用插入式冷却另外注塑制品采取防止翘曲策希望型腔与型芯间保持定温差设汁型腔与型芯冷却路应能别进行温度调节控制保持注塑压力、锁模力模具精度设计模具结构必须考虑型腔零件进行磨削、研磨抛光等加工行性尽管型腔、型芯加工已经达高精度要求且收缩率同所预计由于型偏移其所型制品内侧、外侧相关尺寸都难达塑料零部件设计要求保持、定模型腔型面尺寸精度除设置规模具所用导柱、导套定外必须加装锥形定位销或楔形块等定位确保定位精度准确、靠

精密注塑技术塑料零部件主要关键产技术精密注塑模具设计项产技术主要部合理设计精密注塑模具获精密制品基础必要前提通合理确定模具尺寸与公差、采取防止注塑制品产收缩率误差、注塑变形、脱模变形、溢边等及确保模具精度等技术措施并采用确精密注塑工艺、适用工程塑料材料精密注塑设备使达佳匹配
转自塑料助剂商情网
参考资料：

5. 注塑模具的材料有哪些

注塑常用塑胶原料：ABS，PP，PVC，PC。
模具常见常用材料：黄牌料，P20，718，738，S136。

一般对注塑模具材料的基本要求有以下方面。
1.易于加工 注塑模具零件多为金属材料制成，有的结构形状还很复杂，为了缩短生产周期、提高效率，要求模具材料易于加工成图纸所要求的形状和精度。
2.耐磨性好塑件表面的光泽度和精度都和模具型腔表面的耐磨性有直接关系，特别是有些塑料中加人了玻纤、无机填料及某 些颜料时，它们和塑料熔体一起在流道、模腔中髙速流动，对型腔表面的摩擦很大，若材料不耐磨，很快就会磨损，使塑件质量受到损伤。

3.高耐蚀性很多树脂和添加剂对型腔表面都有腐蚀作用， 这种腐蚀使型腔表面金属溶蚀、剥落，表面状况变坏、塑件质量变差。所以，最好使用耐蚀钢，或对型腔表面进行镀铬、钹镍处理。
4.良好的尺寸稳定性在注塑成型时，注塑模具型腔的温度要达到300℃以上。为此，最好选用经适当回火处理的工具钢(热处理钢)。否则会引起材料微观结构的改变，从而造成模具尺寸的变化。
5.受热处理影响小为了提髙硬度和耐磨性，一般对模具要进行热处理，但这种处理应使其尺寸变化很小。因此，最好采用能切削加工的预硬化钢。
6.抛光性能好塑件通常要求具有良好的光泽和表面状态， 因此要求型腔表面的粗糙度非常小，这样，对型腔表面必须进行表面加工，如抛光、研磨等。所以，选用的钢材不应含有粗糙的杂质和气孔等。