[发明专利]一种用于塑料模具模架钢的低合金非调质钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料模具模架钢及其制造方法，具体地，本发明涉及这样一种塑料模具模架钢及其制造方法，所述塑料模具模架钢属于一种低合金非调质钢，所述塑料模具模架钢坯料籍由轧后空冷即可直接得到要求的硬度，可以不经淬火回火处理直接加工成模架。所述塑料模具模架钢适合制造高档塑料制品的模具架和塑料模具型腔。

背景技术

塑料制品行业的快速发展已经使塑料模具成为一个相当重要的产业。

模具由模架和模芯及相关配件组成，模架和配件由专业的厂家按常用的系列规格做好供选择，模具工厂一般只做模芯加工和装配。模具的各种不同主要是在模芯，针对不同形状的产品，模具设计人员把模芯设计成各种形式，如：点进料、直进料、潜进料、滑块、抽芯、直顶出、推板顶出、二次顶出、热流道、气体辅助等，其目的是为了能按产品设计要求成型和方便完整地脱出模具，同时也要考虑到模芯在加工时的易加工性及模具使用的寿命。

模具各部分用的钢材各有不同，模架一般用中碳钢45#或50#，配件用高碳钢加热处理，模芯的钢材用成分较复杂的合金钢，有预硬钢和热处理钢及镜面钢等，其不同的国家用的牌号各不相同，如：NAK80、718、SKD61(日本)P20、H13、(美国)2344、2738(德国)S136、8407(瑞士)等。

现在通常说模具质量的好坏，主要区别在模芯的加工精密程度和模具的反复使用寿命，这又很大程度上依靠精密的加工设备和合理的模具材料及结构上的设计。

塑料模架是模具最重要的标准件。塑料模架以材质状态分为调质模架和非调质模架。国内的塑料模架都以45钢或40Cr钢为模板材料。模架生产厂家在使用上出现两种方式，一种对模架进行热处理“调质”处理，以实现其硬度的提高及良好的金相组织，从而提高模具的耐用性和稳定性。另一种方式则考虑到热处理工序需增加设备投资，增加生产成本等因素，因此不采用调质处理，而是直接在模坯锯切下料进行模架生产。这种方式生产的塑料模架硬度偏低，波动大，耐用性差，不能满足高档塑料模架的质量要求。

中碳45钢以热轧空冷状态交货，多数用户对硬度没有特别要求，一般不经调质处理就可直接使用，其硬度约在180～200HB。但如欲提高其使用性能，则需进行调质处理。个别用户经过调质后，使用硬度可达到22～26HRC。中碳45钢的特性是：淬透性差，强度一般，耐磨性差，但价格便宜，切削加工性能好，通常，适用于制造中、小型的低档次塑料模具及模架等部件。

40Cr钢是典型的调质钢，是机械制造业中使用最广泛的钢种之一。根据用途，40Cr钢往往需经调质处理。40Cr钢经调质处理后，具有良好的综合力学性能。其特性是：钢的淬透性良好，切削性能较好。40Cr钢适于制作中型塑料模具，性能优于45钢。

45钢和40Cr钢的化学成分示于表1。

表1(％)：