製造精密注塑模具模具鋼

2020-09-08 15:50:29

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製造精密注塑模具須盡量選用變形小的模具鋼(微變形鋼)。通過對產生嚴重變形的模具進行金相分析，結果發現製造模具的鋼材中含有大量呈塊狀和帶狀分布的共晶碳化物。由於這種鋼材中碳化物的膨脹係數及彈性模量明顯小於基體(其中膨脹係數比基體約低30%)，因此在製造精密複雜模具時,要盡量選擇碳化物偏析較小的模具鋼。

模具結構和尺寸設計

結構厚薄不均或不合理，不止容易導致模具受力應變不均勻，還容易因受熱而引起模具各部位之間產生不同的熱應力和組織應力，從而使其各部位體積膨脹不同。因此設計注塑模具時，應該盡量減小模具厚薄差距、采用對稱結構，並在厚薄交界處采用平滑過渡結構設計等。另外，模具自身的彈性變形及型腔的尺寸均會對模具的精度產生影響，而在傳統壓塑模具設計中，型腔尺寸設計主要考慮了製品的成型收縮率，一般並不把模具自身的彈性變形考慮在內。雖然單純增大模具壁厚尺寸能夠減小模具因受力、受熱而引起的自身彈性變形，但模具尺寸設計還要考慮到模具的安裝、易加工性和成本(包括加工成本和材料成本)。

模具製造工藝

熱處理加熱工藝模具加熱時，即使同一個模具內，塑料模具定做各部分的溫度也不會均勻。複雜模具加熱時，在相變點以下應緩慢加熱，通常真空熱處理產生的變形比鹽浴爐加熱淬火小很多。淬火加熱溫度與鋼的晶粒大小成正比，其中較大的晶粒能使鋼的淬透性增加，導致淬火冷卻時產生較大內應力。

另外，由於複雜模具一般采用中高合金鋼製造，所以淬火時溫度過高會因Ms點(馬氏體轉變起始溫度)低導致組織中殘留奧氏體量增加，進而使模具熱處理後變形加大。模具在機加工時產生的殘餘應力與淬火產生的應力會疊加在一起，從而增大模具熱處理後的變形。因此在模具粗加工之後半精加工之前，應進行退火處理以去應力；同時降淬火溫度，並采用分級淬火，以降淬火後的應力殘餘。

機加工工藝磨削加工是注塑模具加工的關鍵工序。為止出現磨削變形和磨削裂紋(甚至顯微裂紋)，在製訂精密磨削加工工藝時要考慮磨削砂輪和進刀量的選擇，以及工件的裝夾。

塑料模具定做