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浅析模具材料的筛选原则

摘要：近年来，随着我国社会经济体制的进一步改革，相应的机械制造领域也

得到了长足的发展，其中模具制造业尤为显著。本文深入探讨了冷冲模、塑料模

的材料筛选，并对其于实际应用中的筛选原则进行了深刻的探讨，希望能够籍此

为相关行业的现客观应用提供一定的借鉴意义。

关键词：模具材料；筛选原则

一、冷冲模的材料筛选

就冷沖模而言，其市面上普适的材料主包括：碳素结构钢、球墨铸铁、合金

钢等。

、凸模、凹模、凸凹模的材料筛选1

对于凸模、凹模、凸凹模，可根据其形状大小划分为以下三种类型：

（1）形状小、形态简单。对于该类型的模具，若需求量较少，大都采用碳素

工具钢，常用的有：T8A、T10A等，将材料进行淬火、低温回火，以提升其硬度；

若需求量较大，考虑经济性原则，大都采用合金工具钢，如9SiCr、Cr12以及

9Mn2V等，通过同样的加工方式以提升材料硬度。

（2）形状大、形态复杂。对于该类型的模具，为尽可能规避其由于热处理而

发生变形的现象（淬火开裂），大都采用合金工具钢（Cr12MoV）进行加工。

、模2架的材料筛选

对于模架的材料筛选，具体可分为以下三种：

（1）导柱、导套的材料。大都采用20钢或GCr15进行淬火、低温回火，以

提升材料硬度。

（2）模柄的材料。大都采用45钢。

（3）上、下模座的材料。大都采用45钢调质处理，HT200-400、ZG45、

Q235也可。

、辅助零件3的材料筛选

对于辅助零件，其材料筛选具体涵盖以下三个内容：

（1）固定板、推件板、顶板、侧压板、挡块等。大都采用45钢，经淬火、

低温回火提升材料硬度。

（2）垫板。若实际应用为轻载，大都采用45钢；若实际应用为重载，大都

采用T7A、9Mn2V、CrWMn、Cr12MoV等，处理过程均为淬火、低温回火。

（3）顶杆、推拉杆。若实际应用为轻载，大都采用45钢；若实际应用为重

载，大都采用CrWMn，处理过程均为淬火、低温回火。

二、塑料模的材料筛选

就塑料模而言，其市面上普适的材料主包括：碳素钢、合金钢以及各种合金

材料。

、根据1加工方式筛选

一般而言，塑料模可通过冷挤压成形、超塑性成形、切削加工成形、电加工

成形进行加工，其中应用最为广泛的就是切削加工成形。

（1）对于用切削加工或电加工成形，其对于对模具材料的要求较为宽泛，就

前者而言，倘若材料本身的切削加工性较为优异，相应模具的加工成本也能够得

到缩减，同时还可以大大缩减制造周期；就后者而言，其对于模具材料的要求体

现在需具备较为良好的导电性。

（2）对于冷挤压成形，其大多应用于形状相对单一的塑料模，相应的材料大

都采用低碳钢或者含碳量低的合金钢等。一般情况下都需要模具标准件的表面具

备一定程度的耐磨性，因此在进行冷挤压加工后，都会对其表面进行渗碳淬火、

回火处理。

（3）对于超塑性成形，其采用的材料大都为共晶合金或共析合金，该类型的

合金组分包括两相，若该两相的体积分数接近且第二相相对细小，则该合金的超

塑性极佳，具体应用包括：Zn-22Al、T8钢等。对于具有超塑形的合金，其优势在

于能够在一定温度下，通过较低的应变速率挤压就能够取得外形繁琐的理想塑料

模。

、根据服役条件筛选2

在成形ABS、聚氯乙烯等塑料时，其会分解出具有腐蚀性的气体，进而对塑

料膜造成损害。所以加工时与该类塑料紧密接触的塑料模需具备较佳的耐腐蚀性。

常见的马氏体不锈钢（2Cr13、3Cr13）以及时效硬化不锈钢（17-4PH）的耐腐蚀

性都较好。在成形上数类型塑料时，应配置耐腐蚀性较强的钢种，也可对普通材

料的塑料模进行镀耐腐蚀金属处理，尽可能减少腐蚀危害。

在成形添有玻璃纤维、石英粉等成分的硬质塑料时，因为添加物的硬度相对

较高，就会导致塑料的流动性大打折扣，造成塑料模出现磨损、破裂等情形。所

以成形该类塑料时，模具材料大都选用可通过淬火取得高硬度的工模具钢，常见

的有：T10A、CrWMn、9Mn2V等。

对于高速成形，其模具表面温度在短时间内会大于400°C，而正常条件下下

塑料的成形温度区间为【200，350】；为确保塑料模的客观应用精度，同时防止

由于温度过高导致的塑料制品于脱模后