【正文】 模 20208000 150`250 摩擦磨損大 固體粉末狀態(tài)或預(yù)制坯料 有時(shí)有腐蝕 受熱 ,受力 ,受磨損較大 熱塑性塑料模 30006000 150250 摩擦磨損小 ,當(dāng)加入某些固態(tài)填料時(shí) (玻璃纖維 ,石英粉 )磨損較大 粘流狀態(tài) 有時(shí) 有腐蝕 受熱 ,受力 ,磨損較小 影響塑料模具鋼選擇的因素 (1) 切削加工性。它的鋼材耗用量大，品種規(guī)格多，形狀復(fù)雜，表面粗糙度值要求低，制造難度大。這個(gè)過(guò)程就是塑料的成型與加工，塑料的成型加工方法已有數(shù)十種，同時(shí)塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具，在總的模具產(chǎn)量中所占的比例逐年增加，在當(dāng)前已處于重要位置。 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院冶金與建筑工程系 2020 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文 論文題目 對(duì) 塑料水杯模具的設(shè)計(jì)與熱處理 專 業(yè) 金屬材料與熱處理 年 級(jí) 10 級(jí)金屬材料 班 學(xué) 號(hào) 202003210115 學(xué) 生 姓 名 徐英強(qiáng) 聯(lián) 系 方 式 指 導(dǎo) 教 師 解傳娣 職 稱： 講師 完 成 日 期： 2020 年 5 月 10 日 高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁液壓法的施工 目錄 0 引言 ..............................................................5 1 塑料模具的工作條件及失 效形式 ......................................5 塑料模具的工作條件 ..............................................5 影響塑料模具鋼選擇的因素 ........................................5 塑料模具失效分析 ................................................6 一般模具失效因素分析 ..........................................6 塑料模具鋼的性能要求 ..........................................7 2 塑料模具合理選材與熱處理的基準(zhǔn) ....................................8 塑料模具的選材 ..................................................8 選用模具鋼的原則 ..............................................8 合理選用塑料模具鋼 ............................................9 塑料模選用材料的發(fā)展方向 ......................................9 塑料模具鋼的熱處理 .............................................10 3 典型塑料模具的失效分析及處理辦法 .................................10 塑料模具表面高溫 — 沖蝕現(xiàn)象 .....................................10 原因分析 .....................................................11 提高塑料模具表面抗高溫沖蝕 方法 ...............................11 塑料模表面桔皮和麻坑現(xiàn)象 .......................................12 原因分析 .....................................................13 表面缺陷的處理方法 ...........................................13 4 塑料模具的表面處理技術(shù) ...........................................14 塑料模具的表面性能要求及其失效形式 .............................14 塑料模具的表面處理 .............................................14 表面熱處理 ...................................................15 電鍍和化學(xué)鍍 .................................................16 氣相沉積 .....................................................17 三束改性 .....................................................18 熱噴涂和熱噴焊技術(shù) ...........................................18 常用的塑料摸具表面處理技術(shù)編合比較 .............................19 塑料模具表面 改性技術(shù)的選用原則 ...............................19 5 塑料模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) .............................................20 結(jié)束語(yǔ) ............................................................21 參考文獻(xiàn) ...........................................................21 致謝 ...............................................................22 引言 新型材料如塑料永久地占領(lǐng)了新的市場(chǎng)，近年來(lái)其產(chǎn)量和消費(fèi)量都相對(duì)穩(wěn)定增長(zhǎng)這一增長(zhǎng)的主要原因是由于塑料成了傳統(tǒng)金屬的替代品。塑料的多樣性開(kāi)辟了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車零件、瓶子、計(jì)算機(jī)機(jī)箱、家具和許多 家用器具等都是塑料制造，塑料制品通常由聚合物或聚合物與其他組分的混合物，于受熱后在一定條件下塑制成一定形狀，并經(jīng)冷卻定型，修整而成。在我國(guó)塑料模具的應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位愈來(lái)愈重要。因此，探討塑料模具的制造中的選用材料與熱處理問(wèn)題，綜合分析其工作條件、失效、性能，合理選用材料與 熱處理以及提高它的使用壽命，保證制件質(zhì)量，降低制造成本顯得非常重要。對(duì)于大型、復(fù)雜和精密的擠壓或注塑模具，通常預(yù)硬化到 28～35HRC 之間 , 再進(jìn)行切削和磨削加工，到達(dá)所要求的形狀精度與尺寸精度后，直接投人使用，從而可以排除熱處理變形、氧化和脫碳的缺陷。通常加人 S、 Ca 和稀土元素，來(lái)改善預(yù)硬鋼的切削加工性，如我國(guó)研制的 5NiCaS。 （ 2)鏡面加工性能。模具鋼的鏡面加工性能與鋼的純潔度、組織、硬度和鏡面加工技術(shù)有關(guān)。鏡面拋光性要求高的塑料模具鋼均采用真空熔煉或真空除氣[2]。有些塑料含有氟和氯，比如聚氯乙烯、氟塑料以及添加阻燃劑的阻燃塑料 (如 ABS)。 （ 4)非磁性。 （ 5)圖案光刻性能。 （ 6)耐磨損性。硬度是影響耐磨性的主要因素，一般情況下 , 模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。 塑料模具失效因素分析 一般模具失效因素分析 一般模具制造中包括模具設(shè)計(jì)、選用材料、熱處理機(jī)械加工、調(diào)試與安裝等過(guò)程。從全面質(zhì)量管理的角度出發(fā)，不能把影響模具使用壽命的諸因素作為多項(xiàng)式之和來(lái)衡量，而應(yīng)該是多因素的乘積，這樣模具材料與熱處理的優(yōu)劣在整個(gè)模具制造過(guò)程中就顯得特別重要。 （ 1）當(dāng)塑料模具使 用的材料與熱處理不合理，塑料模具的型腔表面硬度低， 而耐磨性差，其表現(xiàn)為，型腔面因磨損及變形引起的尺寸超差；粗糙度值因拉毛而變高，表面質(zhì)量惡化。加之，塑料加工時(shí)含有氯、氟等成份受熱分解出腐蝕性氣體 HCl、 HF，使塑料模具型腔面產(chǎn)生腐蝕磨損，形成侵蝕失效。塑料模具所采用的材料強(qiáng)度與韌性不足，變形抗力低；當(dāng)填充的物料進(jìn)入塑模型腔內(nèi)，有超載，持續(xù)受熱，周期受壓，而應(yīng)力分布不均勻，以及塑模型腔面硬化層過(guò)薄，從 而使塑模產(chǎn)生局部的塑性變形而引起的表面皺紋、凹陷、麻點(diǎn)棱角堆塌，超過(guò)要求限度而造成失效以及回火不充分等因素使塑料模具壽命縮短，過(guò)早的失效。塑料模具形狀復(fù)雜，多棱角薄邊，應(yīng)力嚴(yán)重集中在韌性不足之外。 塑料模具鋼的性能要求 從塑料模三種失效形式可知 : 選用合理的塑料模具材料與熱處理 , 對(duì)它的使用壽命至關(guān)重要。塑料在模具型腔中塑性變性時(shí)，沿型腔 表面既流動(dòng)又滑動(dòng)，使型腔表面與塑料間產(chǎn)生劇烈的摩擦，從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。硬度是影響耐磨性的主要因素。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負(fù)荷，從而導(dǎo)致脆性斷裂。模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。模具工作過(guò)程中，在循 環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。當(dāng)模具的工作溫度較高時(shí)，會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。 ⑤耐冷熱疲勞性能。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。塑料模在工作時(shí)，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出 HCI、HF 等強(qiáng)侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，增加其表面粗糙度值，加劇磨損失效。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。具有較低 的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小，球化率高