在模具制造行业,材料的选择直接决定模具的使用寿命、精度和生产效率。在不同的工况下(如注塑、冲压、锻造),对模具的耐温、耐磨、抗疲劳等要求有很大差异。四种核心类型模具材料设计具有针对性的特征。为家电、汽车、机械等领域的模具制造提供精准的解决方案。帮助企业降低更换成本,提高产品质量稳定性。
塑料模具材料是专门为注塑工艺设计的,必须能承受塑料熔体的腐蚀作用并满足高频脱模的要求。
主要特性:高抛光性(确保塑料部件的光滑表面)、耐腐蚀性(耐 PVC 等腐蚀性塑料)和良好的机械加工性。
典型材料:P20、718H。适用于生产家电外壳、汽车内饰件、日用品等塑料件的模具。例如,用于制造透明塑料杯的模具需要可以高度抛光的材料。这样可以避免塑料表面划伤,保证产品的外观质量。同时,耐腐蚀,使模具的使用寿命更长。它还减少了频繁维护造成的停机时间。
冷作模具材料专为室温金属加工而设计,必须承受高水平的冲击和摩擦。
核心性能:高硬度、高耐磨性、冲击韧性。它们可以承受冲压、剪切和冷挤压等工艺。
典型材料:Cr12MoV和DC53。适用于汽车钣金冲压模具、五金剪切模具、紧固件冷镦模具。例如,汽车门板冲压模具需要高耐磨材料。这些材料可以承受金属板的反复摩擦。这可以防止冲压件的尺寸偏差(由于模具边缘磨损过多而引起)并确保批量生产的精度。
高温作业模具材料适用于高温金属加工,必须承受高温氧化和交变热冲击。
核心特性:耐高温(可承受800-1200°C)、抗热疲劳(防止热循环开裂)、良好的导热性。
典型材料:H13 和 5CrNiMo。适用于铝合金压铸模、锻造模、热挤压模。例如,汽车发动机铝合金缸体压铸模具需要耐高温材料。这些材料可以承受高温铝液的冲刷。抗热疲劳性可减少重复热循环引起的模具裂纹。这延长了模具的使用寿命。
特种模具材料解决“非常规工况”,填补传统材料的应用空白:
核心类型:
陶瓷模具材料(耐高温、耐磨、适合精密陶瓷零件成型);
复合模具材料(轻质、高强,适用于轻量化航空航天部件模具);
粉末冶金模具材料(高密度,适用于精密粉末冶金零件模具);
例:航空航天领域钛合金构件热成型模具需要耐高温复合材料。
这些材料在保证强度的同时减轻模具重量,提高操作灵活性,满足高端制造对模具的特殊要求。
| 模具材料类型 | 核心特征 | 适合的工作条件/流程 | 典型应用案例 |
|---|---|---|---|
| 塑料模具材料 | 高抛光性、耐腐蚀性、机械加工性好 | 塑料注射成型 | 家电外壳、汽车内饰件模具 |
| 冷作模具材料 | 高硬度、高耐磨、冲击韧性 | 金属冷冲压、剪切、冷挤压 | 汽车钣金、五金件剪切模具 |
| 热作模具材料 | 耐高温、抗热疲劳、导热性能好 | 金属压铸、锻造、热挤压 | 铝合金缸体、锻件模具 |
| 特种模具材料 | 耐高温/轻量化/高密度 | 精密陶瓷成型、航空航天零部件制造 | 精密陶瓷、钛合金零件模具 |
现在,模具材料正向“高性能发展”演进:优化合金成分,提高材料耐磨性和抗疲劳性,开发纳米涂层技术,进一步延长模具使用寿命,满足新能源汽车、航空航天等高端制造领域的精密模具需求。作为模具制造的“核心基础”,这四种材料类型为不同工况提供精准支撑,帮助企业实现高效、高质量的模具生产。