在模具製造行業,材料的選擇直接決定模具的使用壽命、精度和生產效率。在不同的工況下(如注塑、沖壓、鍛造),對模具的耐溫、耐磨、抗疲勞等要求有很大差異。四種核心類型模具材料設計具有針對性的特徵。為家電、汽車、機械等領域的模具製造提供精準的解決方案。幫助企業降低更換成本,提高產品質量穩定性。
塑料模具材料是專門為註塑工藝設計的,必須能承受塑料熔體的腐蝕作用並滿足高頻脫模的要求。
主要特性:高拋光性(確保塑料部件的光滑表面)、耐腐蝕性(耐 PVC 等腐蝕性塑料)和良好的機械加工性。
典型材料:P20、718H。適用於生產家電外殼、汽車內飾件、日用品等塑料件的模具。例如,用於製造透明塑料杯的模具需要可以高度拋光的材料。這樣可以避免塑料表面劃傷,保證產品的外觀質量。同時,耐腐蝕,使模具的使用壽命更長。它還減少了頻繁維護造成的停機時間。
冷作模具材料專為室溫金屬加工而設計,必須承受高水平的衝擊和摩擦。
核心性能:高硬度、高耐磨性、衝擊韌性。它們可以承受沖壓、剪切和冷擠壓等工藝。
典型材料:Cr12MoV和DC53。適用於汽車鈑金沖壓模具、五金剪切模具、緊固件冷鐓模具。例如,汽車門板沖壓模具需要高耐磨材料。這些材料可以承受金屬板的反复摩擦。這可以防止沖壓件的尺寸偏差(由於模具邊緣磨損過多而引起)並確保批量生產的精度。
高溫作業模具材料適用於高溫金屬加工,必須承受高溫氧化和交變熱衝擊。
核心特性:耐高溫(可承受800-1200°C)、抗熱疲勞(防止熱循環開裂)、良好的導熱性。
典型材料:H13 和 5CrNiMo。適用於鋁合金壓鑄模、鍛造模、熱擠壓模。例如,汽車發動機鋁合金缸體壓鑄模具需要耐高溫材料。這些材料可以承受高溫鋁液的沖刷。抗熱疲勞性可減少重複熱循環引起的模具裂紋。這延長了模具的使用壽命。
特種模具材料解決“非常規工況”,填補傳統材料的應用空白:
核心類型:
陶瓷模具材料(耐高溫、耐磨、適合精密陶瓷零件成型);
複合模具材料(輕質、高強,適用於輕量化航空航天部件模具);
粉末冶金模具材料(高密度,適用於精密粉末冶金零件模具);
例:航空航天領域鈦合金構件熱成型模具需要耐高溫複合材料。
這些材料在保證強度的同時減輕模具重量,提高操作靈活性,滿足高端製造對模具的特殊要求。
| 模具材料類型 | 核心特徵 | 適合的工作條件/流程 | 典型應用案例 |
|---|---|---|---|
| 塑料模具材料 | 高拋光性、耐腐蝕性、機械加工性好 | 塑料注射成型 | 家電外殼、汽車內飾件模具 |
| 冷作模具材料 | 高硬度、高耐磨、衝擊韌性 | 金屬冷沖壓、剪切、冷擠壓 | 汽車鈑金、五金件剪切模具 |
| 熱作模具材料 | 耐高溫、抗熱疲勞、導熱性能好 | 金屬壓鑄、鍛造、熱擠壓 | 鋁合金缸體、鍛件模具 |
| 特種模具材料 | 耐高溫/輕量化/高密度 | 精密陶瓷成型、航空航天零部件製造 | 精密陶瓷、鈦合金零件模具 |
現在,模具材料正向“高性能發展”演進:優化合金成分,提高材料耐磨性和抗疲勞性,開發納米塗層技術,進一步延長模具使用壽命,滿足新能源汽車、航空航天等高端製造領域的精密模具需求。作為模具製造的“核心基礎”,這四種材料類型為不同工況提供精準支撐,幫助企業實現高效、高質量的模俱生產。