塑料模具設計

塑料模具設計

塑料模具，是塑料加工工業中和塑料成型機配套，賦予塑料製品以完整構型和精確尺寸的工具。由於塑料品種和加工方法繁多，塑料成型機和塑料製品的結構又繁簡不一，所以，塑料模具的種類和結構也是多種多樣的。

按照成型方法的不同，可以劃分出對應不同工藝要求的塑料加工模具類型，主要有注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高發泡聚苯乙烯成型模具等。

材料要求

塑料模具的工作條件與冷衝模不同，一般須在150°C-200°C下進行工作，除了受到一定壓力作用外，還要承受溫度影響。現根據塑料成型模具使用條件、加工方法的不同將塑料模具用鋼的基本性能要求大致歸納如下：

塑料模具

塑料模具

1、足夠的表麵硬度和耐磨性

塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，經過熱處理的模具應有足夠的表麵硬度，以保證模具有足夠的剛度。模具在工作中由於塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力，要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩定性，保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決於鋼材的化學成分和熱處理硬度，因此提高模具的硬度有利於提高其耐磨性。

2、優良的切削加工性

大多數塑料成型模具，除EMD加工外還需進行一定的切削加工和鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命，提高切削性能，減少表麵粗糙度，塑料模具用鋼的硬度必須適當。

3、良好的拋光性能

高品質的塑料製品，要求型腔表麵的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表麵粗糙度值要求小於Ra0.1～0.25的水平，光學麵則要求Ra<0.01nm，型腔須進行拋光，減小表麵粗糙度值。為此選用的鋼材要求材料雜質少、組織微細均一、無纖維方向性、拋光時不應出現麻點或桔皮狀缺陷。

4、良好的熱穩定性

塑料注射模的零件形狀往往比較複雜，淬火後難以加工，因此應盡量選用具有良好的熱穩定性的，當模具成型加工經熱處理後因線膨脹係數小，熱處理變形小，溫度差異引起的尺寸變化率小，金相組織和模具尺寸穩定，可減少或不再進行加工，即可保證模具尺寸精度和表麵粗糙度要求。

45、50牌號的碳素鋼具有一定的強度與耐磨性，經調質處理後多用於模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經過熱處理後具有較高的強度和耐磨性，多用於成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大，僅適用於製造尺寸小、形狀簡單的成型零件。

隨著塑料工業的發展，塑料製品的複雜性、精度等要求愈來愈高，對模具材料也提出更高要求。對於製造複雜、精密和耐腐蝕性的塑料模，可采用預硬鋼（如PMS）、耐蝕鋼（如PCR）和低碳馬氏體時效鋼（如18Ni-250），均具有較好的切削加工、熱處理和拋光性能及較高強度。

此外，在選擇材料時還須考慮防止擦傷與膠合，如兩表麵存在相對運動的情況，則盡量避免選擇組織結構相同的材料，特殊狀況下可將一麵施鍍或氮化，使兩麵具有不同的表麵結構。