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為塑料成型選擇正確的工具材料變得越來(lái)越困難。鑒于激烈的競(jìng)爭(zhēng)以及原材料成本的上漲，模具材料的價(jià)格不斷上漲，因此在選擇模具材料時(shí)進(jìn)行選擇性選擇變得越來(lái)越重要。可以做些事情來(lái)幫助模具制造商為手頭的應(yīng)用做出最佳選擇，而這些事情并不僅僅是看每磅價(jià)格。

但是為了做到這一點(diǎn)，模具制造商必須考慮其他因素。這始于模具制造周期的開(kāi)始，因?yàn)檎谔嶙h要制造的零件。模具設(shè)計(jì)要考慮的主要領(lǐng)域包括：

在所有這些領(lǐng)域都可以節(jié)省成本，但是在本次討論中，將解決合金的四個(gè)領(lǐng)域：

1. 新型高硬度基體合金
2. 導(dǎo)熱合金
3. 耐腐蝕材料
4. 預(yù)硬化合金

在每種情況下，這些合金帶來(lái)的好處都大大超過(guò)了模具材料的成本。

1.高硬度基體合金

在模具材料的一項(xiàng)激動(dòng)人心的發(fā)展中，現(xiàn)在有可用的工具鋼牌號(hào)可以替代S7，H13，并且在需要耐磨性的情況下可以用涂層代替A2，D2和M2類型。但是這些鋼種帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是，它們可以在50 HRC至62 HRC的范圍內(nèi)使用，并且在需要更高耐磨性的情況下，可焊接，可拋光至高水平，可變形和可涂覆。

這些材料具有非常高的韌性，還具有導(dǎo)熱系數(shù)超過(guò)H13的優(yōu)點(diǎn)，因此可以縮短循環(huán)時(shí)間。這些等級(jí)替代了過(guò)去的冷作等級(jí)，這些等級(jí)只能通過(guò)低溫回火來(lái)達(dá)到其機(jī)械性能，而低溫回火不能提供良好的可焊接性，400oF以上的氮化或PVD涂層。它們的高拋光性和可織構(gòu)性歸因于采用高科技重熔工藝獲得的出色的基體均勻性。

2.導(dǎo)熱合金

銅合金已經(jīng)問(wèn)世了幾年，以解決減少循環(huán)時(shí)間和零件重現(xiàn)性的需求，并且特別用于塑料停留時(shí)間最長(zhǎng)的型芯。銅鈹合金的硬度范圍為30-40 HRC。此外，還有一種銅鎳合金可以達(dá)到30 HRC的硬度，這在典型的P20范圍內(nèi)。該等級(jí)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是，在該硬度范圍內(nèi)，其導(dǎo)熱系數(shù)超過(guò)了其他銅合金以及鋁的導(dǎo)熱系數(shù)。該等級(jí)還具有抗磨損和抗腐蝕的功能。

3.設(shè)計(jì)和不銹鋼合金

現(xiàn)在是重新考慮不銹鋼合金的時(shí)候了。有一些新的不銹鋼合金具有明顯的優(yōu)勢(shì)：高拋光性，韌性等級(jí)在Premium H13范圍內(nèi)，最高可達(dá)50-52 HRC。這些合金將在模具的整個(gè)使用壽命內(nèi)保持最小的返工或再拋光的需要的同時(shí)保持其耐腐蝕性，并且仍然提供耐用，高機(jī)械強(qiáng)度的模具這一事實(shí)值得仔細(xì)考慮。

過(guò)去限制不銹鋼模具壽命的一個(gè)領(lǐng)域是使用錐形管塞。熱處理的局限性，螺紋開(kāi)槽時(shí)的加工問(wèn)題，加捻后螺紋中產(chǎn)生的應(yīng)力以及死區(qū)的腐蝕條件（對(duì)不銹鋼造成點(diǎn)蝕）會(huì)導(dǎo)致這些區(qū)域開(kāi)裂。新型的不銹鋼以及可用于處理液壓密封問(wèn)題而無(wú)需將螺紋加工到模具材料中的塞子設(shè)計(jì)，可以將這種情況的敏感性最小化。

4.預(yù)硬模具材料

從鋼材成本轉(zhuǎn)移到制造技術(shù)，我們現(xiàn)在看到了機(jī)加工實(shí)踐的發(fā)展，這使客戶可以使用預(yù)先硬化到更高硬度范圍的鋼種。現(xiàn)在可以加工硬度等級(jí)在HRC 44-46之間的H13之類的鋼種，在許多情況下甚至更硬。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，可以通過(guò)一種具有優(yōu)異性能的方法對(duì)鋼進(jìn)行預(yù)硬化，因?yàn)楫?dāng)模具中的細(xì)節(jié)較少時(shí)，冷卻速度會(huì)更快，并且裂紋敏感性也較小。鋼的完整性得到提高，同時(shí)消除了對(duì)粗加工，消除應(yīng)力和進(jìn)行精加工的需求。這樣可以節(jié)省時(shí)間和金錢，通常在執(zhí)行熱處理的階段，時(shí)間限制很高。在這些時(shí)間限制下，拐角處會(huì)被切掉，并非總是進(jìn)行熱處理以優(yōu)化鋼的性能。可能無(wú)法完全完成回火，并且降低了冷卻速度以保留更少的庫(kù)存，這是因?yàn)槟＞咧圃焐逃休^少的時(shí)間從良好，快速的淬火中取出運(yùn)動(dòng)所需的多余庫(kù)存。

結(jié)論

有許多降低成本的方法與每磅模具材料的價(jià)格無(wú)關(guān)。為了向客戶提供零件完整性和可靠性方面的最終目標(biāo)，要制造出一種能夠以合理方式提供所有這些東西的模具，就需要對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，制造工藝和生產(chǎn)要求進(jìn)行全面審查。提供了上次制造模具時(shí)所沒(méi)有的新材料和方法，可以幫助最大程度地降低模具的總體成本。
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