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，工作性質復雜，對磨具鋼的性能規定也不同。

　　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，碳質量濃度在0.80%以上。鉻是這種鋼的主要合金成分，其質量濃度一般不超過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，高鉻質量濃度可達13%。此外，為了產生大量的滲碳體，鋼材中的碳質量濃度也很高，高達2.0%~2.3%。冷工模具鋼碳含量高，其機構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，還需要承受持續的加熱和制冷作用，造成很大的內應力。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高溫抗壓強度、熱疲勞可靠性、傳熱和耐腐蝕性，并規定切割性能高，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，還規定具有熱處理工藝縮小、生產加工性價比高、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

　　根據磨具現役標準，美國將模具鋼分為四類。美國金屬協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，

　　◆ 生產加工的原材料，

　　◆ 耐久性規定或工作壽命。

　　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)、鈷基硬質合金刀具和鋼結硬質合金(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類及一般調質鋼、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。“抗拉強度/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，調質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。

　　主系列產品根據熱強度進行選料：

　　合金結構鋼熱處理模具鋼(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。鋼結硬質合金刀具和鈷基硬質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方法，規定冷塑性好，擠壓成型特性強，產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。

　　◆ 聚氨酯彈性體模采用中碳合金結構鋼。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。

　　◆ 及時性鋼是通過調質處理獲得的強性能指標。P21低碳環保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。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批量小于1000件時，使用P20和P21預硬態(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經滲碳處理后再采用。腐蝕強用420。

　　H13、S7或滲碳鋼P4用于連續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、預硬優質塑料模具鋼、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等級分配

　　美國SPI磨具的類型-SPE 各種標準分數低于標準分數。

　　一. 101 類模(SPI-SPE 規范1,000,000 啤及以上,長期高精度生產制造模)

　　1. 模具結構圖必須詳細說明。

　　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,大批量生產磨具.)

　　1. 模具結構圖必須詳細說明。

　　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,中測生產制造模具.)

　　1. 模具結構圖必須詳細說明。

　　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. 必須是模具結構圖。

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

　　3. 鋁可用于內模，合金鋼或其他認同金屬材料。

　　4. 其他規定似乎必須確定。

　　五. 105 類模. (低于500 啤,首模或實驗模)

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

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