模具加工（gōng）材料如（rú）何選擇？

模具加工材（cái）料的選擇邏輯與應用指南

一、材料選擇的核心（xīn）影響因素

1. 使用場景需求
1. 工況：溫度（如壓鑄模具需（xū）耐 600℃以上高溫）、壓力（衝壓模具承受 200MPa 以上衝擊力）；
2. 產品特性：塑料（liào）件透明度（需模具（jù）表麵鏡麵拋（pāo）光）、金屬件厚度（厚板衝（chōng）壓（yā）需高耐磨性材料）。
2. 加工工（gōng）藝適配性

1. 切削性能：45# 鋼易切削但硬度低，適合簡單模具；硬質合金難加工但耐磨性極佳。

3. 成本與壽（shòu）命平衡

1. 小批（pī）量生產：用低成本預硬鋼（如 P20）；大批量生產：選高（gāo）壽命材料（如 S136），分攤成本。

二、按（àn）模具類型分類的材料選擇

（1）塑料模具材料選擇

示例：生產透（tòu）明奶（nǎi）茶杯模具時（shí），需（xū）選 S136 鋼，因其經淬火 + 拋光後表麵粗（cū）糙度低，且耐奶茶酸性腐蝕，避免模具生（shēng）鏽影響產（chǎn）品透明度。

（2）衝壓（yā）模具材料選擇

注意：衝（chōng）壓不鏽鋼板時，模具刃口易磨損（sǔn），需用硬質合金（如 YG8）或塗層刀具（TiN 塗層提高耐磨性）。

（3）壓鑄模具材料選擇

案例：鋁（lǚ）合金壓鑄模具若選用普通 45# 鋼，會因（yīn） 650℃熔融鋁液導致模具快速軟化、粘模，而 H13 鋼經淬火（huǒ） + 回（huí）火後（硬度（dù） HRC48-52），可承受（shòu） 10 萬次以上熱循環。

（4）鍛造模具材料選擇

• 典型材料：5CrNiMo、5CrMnMo
• 特性：高溫強度高（耐 1100℃鍛造溫度），抗（kàng）熱龜裂，適合碳鋼、合金（jīn）鋼鍛造（如汽車齒輪、曲軸）。
• 工藝要點：模具需預熱至 200-300℃再使用，避免急冷急（jí）熱開裂。

三、特殊場景的材（cái）料選擇技巧

1. 耐腐蝕模具

• 加工 PVC 塑料（含氯，高溫釋放（fàng） HCl 氣體）：選 S136 或 2316 不鏽鋼，表麵鍍鉻（厚度 5-10μm）防腐蝕。

2. 低（dī）摩擦模具

• 生產密封（fēng）圈等橡膠件：模具材料用 SUS420J2，表麵 PVD 塗層（如 DLC 膜，摩擦係數 < 0.1），防止橡膠（jiāo）粘模。

3. 快速換模場（chǎng）景

• 用鋁合金（如 7075-T6），重量（liàng）輕（密度 2.8g/cm³，僅為鋼的 1/3），適合自動化生產線快速切換模具。

四、材料選擇的錯（cuò）誤案例與規避

• 錯誤 1：用 45# 鋼製作注塑透明件模具（jù）

• 後果：45# 鋼易生鏽，模具表麵產生鏽斑，導致塑料件出現麻點。
• 正確選擇：換用 S136 鋼（gāng）並（bìng）拋光至鏡（jìng）麵（Ra<0.05μm）。

• 錯誤 2：衝壓不鏽鋼板（bǎn）時用 Cr12 鋼模具

• 後果：Cr12 耐磨性不足，刃（rèn）口 1000 次衝壓後即磨損，產（chǎn）品毛刺超標。
• 正確選擇：換用 SKH-9 高速鋼或（huò） YG10X 硬（yìng）質合金，壽（shòu）命可提升至 10 萬次以上。

五、材料性能對比與成本參考（以塑料模具（jù）為例）

六、材料（liào）選擇的流（liú）程建議

1. 明確（què）產品生（shēng）產批量、材料（如 PP 塑料 vs 不鏽鋼板（bǎn））、精度要求（如 ±0.1mm vs ±0.01mm）；
2. 根據模（mó）具類型（注塑 / 衝壓 / 壓鑄）篩選候選材料；
3. 對比材料的硬度、耐磨性、耐熱性等關鍵性能；
4. 結合成（chéng）本預（yù）算，選擇性價比最優方案（如小批量用 P20，大批（pī）量用 S136）；
5. 參考同行業案例（如汽車模具常用 H13 鋼（gāng）），降（jiàng）低試錯成本（běn）。