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注射成型模具基本结构及分类
一、 基本结构,根据部分起作用不同分类:
〈一〉 浇注系统
将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，其由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件的浇注套，拉料杆等组成。
〈二〉 成型零件
是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，由型芯（成型塑件内部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等构成。
〈三〉 结构零件
构成零件结构的各种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及调温等作用。
导向零件：导柱，导套 。
装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
冷却加热系统
主流道
浇注系统 内浇口
分流道
冷料穴
注射 型芯
模 成型零件 型腔
成型杆
镶块
导柱
导向零件 导套

结构零件 装配固定零件 定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模垫板，模脚
冷却加热系统
根据其运动特点均可分为两大部分：
定模部分：一部份留于模具机座的定模板上，
动模部分：随注射机动模板运动的部分
定模部分与动模部分闭合则可形成型腔与浇注系统
二、 模具的分类
〈一〉 按注射机类型分：
立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用的模具
〈二〉 按注射模具的总体结构特征分：
1、 单分型面模 分流道位于分型面上，需切除流道凝料。
2、 点浇口脱出模具（三板式模具）
3、 带横向轴芯的分型模具
4、 自动卸螺纹注射成型模具
 
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制品设计与模具设计的重点
1制品设计
1制品设计与模具设计的顺序的顺序
(1) 制品之规划
在制作规划之阶段,事实上由对决定采用塑料,在此一阶段有关人员对于有关塑料之性能的意见都是重要的资料.
(2) 制品的构想
由描绘第一条线开始以致能否制出完美的成型品都会有问题存在.图形设计者最好能与塑料技术者紧密的联系才能减少问题发生.
(3) 制品的设计 由于制品设计者一定要精通塑料,所以自设计之初期阶段开始即应与成型`模具之负责人配合.至少模线`凹穴(UNDER CUT )`顶出(KNOCK OUT)`浇口`心子等与制品设计有关的都必须能踪合运用.
(4) 成型品详细设计
A 明示成型品之使用条件及使用目的 首先尽可能将使用条件详细列出.尤其是温度`荷重`环境更不可忽略.
B 列出必要之特性 详细列出外观`精度`耐热性`耐药品性`刚性`冲击强度等.如果有特性不明确的部分可能会增加问题的发生,所以所列者愈清愈好
C 树脂选择 所选择之树脂应以自己所要求者为中心,综合各项因素而求可以平衡者 选择树脂要注意的重点是透明度`色调`外观`使用温度`使用荷重`使用环境`要求寿命,`尺寸精度`加工方法,重量`成型之难易.
D 成刑法２次加工法
有外观.尺寸精度`材料和形状的限制`数量`交货期`成本之限制等来决定 . 与是否靠近优秀的成型工厂亦有关系
E 分模线 相当于分模面四周拔模斜度,分模线较单纯
F 凹穴(死角)之去除 凹穴之去除方法是尽可能使制品构造单纯而坚固.自设计成型品之阶段开始即应与专家讨论引出构想减少问题发生,如斜导销式即是良法之一
G 顶出方法与位置 决定在成型品之表面或里边顶出,而且最重要者为顶出后应不影响成型品外观.而为易于进行自动化.亦应事先于成型品设计阶段即拟出构想.
H 浇口位置及种类 浇口虽对树脂之流动极为重要, 但浇口之切断.精加工不可影响制品成型后之外观亦是问题关键所在,而亦应考虑融合线之位置`强度(配向)
I 模具之心子构造 无法将模具一起加工时(有细而深之情形等),即有心子之构造.因心子的警界线复制于成型品上,对于外观上会有影响,必须特别加以注意.警界线常于精加工时以段差方式设法去除.于成型品之阶段即应先作计划.
J 拔模斜度 为求成型作业的高能率化,必须使离模简单方便.拔模斜度通常为1/40
k 厚度 厚度应均匀.厚度较厚的部分,会发生内部裂痕,厚度薄者则在强度上较弱.厚度最厚处因冷却关系而易使成型周期拖长,所以厚度尽可能薄.
L 转角之R
在转角的地方都应该有r,他可以避免应力集中并加快胶料的流动性 2 在成型上已引起问题之设计 (1)拔模斜度不大时
不易拔模且妨碍自动化,而且使用离模剂会使涂装`热印度等之表面处理难以进行. 通常之拔模斜度,在箱形构造情形下模穴方面最低为1度(深度50~100mm为1.5度,100mm以上为1度) 肋(底部之 肋)约为0.5度壁上直的肋约为0.25度
若为格子时,其格子之间距离为3MM以上,格子部全体长度较长者拔模度大.通常约为5度,格子高时(8MM以上)格子作成台形状.
(2)厚度部均一时
较厚的部分应设法省去一部分.补强用的肋亦是使厚度不均匀的原因之一,厚度的变化大约在+20%以内. 肋之根部应为壁厚的1/2以下,(像聚丙烯之类,成型收缩率大者应在1/3以下).
(3)成型品或模具形成锐角(SHARP EDGE)时 转角部分有R时,若宽度为T,转角(内侧)之半径为R时应使 R/T>=0.25
R/T 为0.25时,应力集中系数为2.0,低于0.25,则急剧增加.0.75以上变化不大, 由于尖锐转角而时成型品裂碎者格子`肋居多.自攻牙用壳部可将之去掉或在根部附加R,但若R过大则表面亦生缺陷. 模具上制造大的角穴之模穴时壁厚不够大,反复使用几次后即会产生无法补救的裂痕.
2模具设计之顺序 (1) 模具之规模(大小`构造) 模具之大小是模具设计之最大重点.模具小与刚性不足都会使成型困难,而大模具则成本增加.
(2) 模具之材质
模具之材质大都使用机械构造用钢,可能的话希望使用塑料模具专用钢。预先淬火硬化后的特殊钢难以切削而且较贵，但用于成型相当理想。
（３）取料之尺寸
绘制模具之概略设计图，准备主要部分的模具材料，大型的模具材料必须特别锻造。
（４）分模线之位置与形状
通常分模线是取做尺寸之基准。最好是非倾斜之直线。
（５）凹穴之消除方法
消除凹穴的机构事实上是故障最多之处，所以应尽可能简化。
（６）顶出之方法及位置
顶出机构设计应位于事实具有良好平面效果之处
（７）浇口之位置及种类
引浇口种类之不同，会造成２段竖浇口模具，而使成型作业稍感困难。简化构造较理想。
（８）模具之心子构造
因为有些制品之设计者不了解心子构造,所以模具设计者亦必须主动提供质料及意见以利制品设计.
(9)冷却水孔之位置于形状
为使成型品无应变发生,而且能快速成型,必须供应大量的冷却水(温度或冷冻水)给模具.冷却水孔必须于设计模具之初即做决定,否则会有较大麻烦.
(10)成行机安装相关尺寸
模具最好是由专属的成型机使用,但若要在相关企业工场中互相交换使用时，则应预先标准化。 (11)模具构造细部设计
做成模具之详细组立图 (12)成型品细部设计包含模具图及零件表已式,大体上至此模具材料之取料也已完成.

试模转模、洗模守则

为节省材料，将胶头量减至最低，现作出以下工作程序及洗机守则。

一. 啤够数、转模前、停机前务必关料斗，把炮筒内的料啤完，直啤到螺杆不能回料为止

二. 换料时务必将料桶的材料挖干净。

三. 啤黑色或深灰色材料射空胶时要把胶压小、压薄，可用的放在水口一起循环再用。

四. 水口、次品与不能循环再用的胶头务必分开装。

五. 保持机位卫生干净，尽量不让水口及次品掉到机底、地面、混杂、受污染。

六. 开啤前将模面油污、防锈油抹干净，避免次品受污导致不能循环再用。

七. 洗机前先将料斗内余料尘粉清理干净，再用洗机料清洗螺杆炮筒，有必要时加入螺杆清洗剂或洗衣粉。清洗将近完成前续渐调低炮筒温度避免炮筒螺杆内的料再度烧焦及熔化成液体引至开啤时不能回料。

八. 啤白色及透明PP、PE料后转任何颜色的材料都不用洗机。

九. 啤任何颜色POM料后转啤其它高温料（230℃以上的）要洗机,根据转料颜色而定洗机的干净程度。啤任何颜色的高温料（240℃以上）后转啤POM料时，要用低温料清洗螺杆。

十. 一般情况下啤白色后转啤灰色、黑色均不用洗机，具体视转材料而定,若产品有混色采取拆射咀清理或换射咀解决。

十一. 啤PP、PE、PS、ABS等低温料时，停机不超过15分钟，再啤时不用射空胶。试啤时将啤机熔胶量调至大约成品用胶量,射空胶三次即可开啤。
决定模型之详细尺寸，通常模具之尺寸都是完成品之尺寸加上成型收缩率的量。
 
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潘晓华1 朱祖昌2
（1艾福表面处理技术(上海)有限公司， 上海 200030， 2上海工程技术大学， 上海 200336）
中文摘要： 着重介绍H13钢的化学成分及低Si高M¬0的改进方向，同时论述了压铸模具的表面PVD改性。
关键词：压铸模具，热处理， 表面改性，物理气相沉积

1. 压铸模具和H13
国内有色金属压铸模具普遍采用H13热作模具钢。所谓热作模具是指对加热至再结晶温度以上的金属或合金进行塑性变形的和对液态的有色金属压制成型制造零部件的模具。
作 为有色金属的压铸模具用钢一般应具有下述条件：（1）具有较高的淬透性，热处理时可采用冷却强度较小的介质和具有较小的热处理变形；（2）具有高的抗热裂 性和耐热疲劳抗力，使模具经受激冷激热不易形成裂纹以及形成的裂纹不易扩展，避免模具失效；（3）具有高的抗热软化能力和抗高温磨损能力，使模具保持一定 的高温强度和尺寸稳定性；（4）具有高的抗液态金属的粘焊（soldering）和化学冲蚀损伤，国内以熔化液态金属的熔损来表征。要达到这些兼具高温强 度和高韧度要求，又有较高的高温硬度和抗磨损能力，主要由钢的化学成分决定，一般采用中碳含量（0.35～0.45％）和含Cr、W、M0和V等合金元 素,合金元素总量在6~25%范围。
在美国，热作模具钢分为三种：铬热作模具钢、钨热作模具钢和钼热作模具钢，全部以H命名。分别为 H10～H19,H21~H26,和H42、 H43[1]。用于Al合金压铸模的钢种，目前很普遍采用H13钢，它属于第一种。国内钢号为4Cr5M0SiVl。以前国内采用较多的3Cr2W8V钢 的热疲劳性和韧度显得不足。
H13钢的含碳量在0.5％以下。美国AISI H13,UNS T20813, ASTMA681(最新版)的H13钢和FED QQ-T-570的H13的含碳量都规定为（0.32～0.45）％, 是所有H13钢中含碳量范围最宽的。我国GB/T1299和YB/T094中4Cr5M0SiV1和SM4Cr5M0SiV1钢号的含碳量为 （0.32～0.42）％和（0.32～0.45）％。德国DIN17350 X40CrM0V5-1和WNr1. 2344钢的含碳量为（0.37～0.43）％，含碳范围较窄[2]。北美压铸协会标准NADCA 207-90中对中高级H13钢的含碳量规定为（0.37～0.42）％。
铬和其他碳化物形成元素一起提供给钢具有较高的淬透性和好的抗软化能 力，所以该钢在空冷条件下能够淬硬。在6 barN2气体真空处理条件下可淬透直径为160mm[3]。但铬的加入会增加碳化物的不均匀程度，致使钢中会出现亚稳定的共晶碳化物，这种碳化物现在国 内一般可用高碳铬轴承钢相关标准予以评定[4]。铬含量的提高有利于增加材料的热强度，但对韧度不利。材料中增加钼和钨，有人提出[5]，（1/2W+ M0）的量至1％以上时，会使材料500℃以上进行回火时仍获得较高硬度，并具有二次硬化能力。H13钢的二次硬化能力不很明显，可参见资料[1]。提高 V的含量，如V的量由0.4％（SKD6,相当于H11）提高至1%，使H13钢（SKD61）的热强度和热稳定性提高了，同时V也增加水冲洗抗力，实际 上是提高水浸侵蚀磨损抗力（erosive wear）[1]。
另外，钢中加入W、M0、V、Nb等形成M6C和MC型碳化物的元素，能对奥氏体 晶粒细化，也使溶入奥氏体后在回火过程中产生二次硬化效果。对 Cr的加入形成的碳化物为M23C¬6型，其在1100℃奥氏体化时基本上溶解完了，（全部溶入奥氏体的温度是1160℃），这将决定H13钢的最佳奥氏 体化温度处于1020～1080℃范围内[6]。
含Cr热作模具钢的含Si量都在0.80～1.20％，只有H19钢含Si量为 0.20～0.50％。钢中增加Si的量除了固溶强化影响外，它能改进钢的高温抗氧化能力，直至800℃（1475℉）。但Si有损于韧度提高。现在 H13钢的发展正在向低Si高M¬0的第二阶段进行，（发展第一阶段是提高H13钢的材质和热处理水平）。人们已逐渐认识到低Si的效果主要有：减轻材料 的偏析，改善宏观组织均匀程度；减少凝固时液/固界面上成分过冷，改善结晶的微观组织和奥氏体晶粒细化；提高钢的韧度以及抗热裂能力和减低高温疲劳裂纹扩 展速度以及高温蠕变裂纹扩展速率；延缓钢的贝氏体转变。同时增加M0 的量至3％左右，日本低Si高M0的SKD61的成分范围为：C（0.30～0.40％）、Si（0.05～0.30）、Cr（4.9～5.5%）、M0 （2.0～3.5％）和V（0.50～1.20％）。相应低Si高M0的德国钢号为1.2367，其成分为C 0.40％， Si 0.40％，Cr 4.95％， M03.0％和V0.9％。 M0的量提高至3.0％，则使钢的淬透性提高，防止奥氏体晶界碳化物的析出和延缓贝氏体转变；提高回火抗力和韧度；提高高温强度和高温蠕变强度；提高抗热 裂能力。关于延缓贝氏体转变，有资料报导：对610×203×500mm的H13模块经3 bar（约3atm）气淬后心部和表面的贝氏体量达70％和40%，而对低Si高M0SKD61钢相应仅有2％和1%[7]。这对模具使用寿命提高十分有 利。我国的一种新型热作模具钢3Cr3M03VNb的M0量也为3% （范围为2.70～3.20％），Si的量为≤0.60％， 其性能优良的一个原因也应归咎于低的Si高M0的。
2.H13钢的表面改性
压铸模具的使用寿命决定于很多因素：模具设计的合理性，模具材 料选择正确性，模具机械加工和热处理工艺的合理正确制订，当然还应涉及模具的使用条件和维护。其中模具材料的质量和热处理是相当重要的关键因素。热处理应 包括整体工件的热处理和工件的表面改性。相关的标准主要有北美压铸协会标准、法国汽车工业会、德国钢铁协会、材料协会和压铸协会的标准，还有通用汽车、福 特汽车的推荐标准等。对H13钢整体热处理和检测十分重要，我们将另有专论。
H13钢锻模和铝合金压铸模的表面改性目前主要在以下两个方面： （1）铁素体氮碳共渗和硫氮碳共渗技术和（2）PVD涂层技术。国内外在这两方面进行的研究论文有了发表，但具体工业应用报导不多。专门从事材料表面改性 技术的法国HEF集团在一些国际性会议上以论文形式报导了H13钢表面改性工业应用的实例，同时艾福表面处理技术（上海）有限公司（HEF Shanghai）结合舍福表面处理技术有限公司（TS Shanghai）的实践汇同国外的相关文献（尤其是NADCA的专家和Case Western Reserve 大学教授的工作）作一定描述。
国内普遍认为，热疲劳发生龟裂损伤和热磨损是热作模具失效的两大主要原因。这方 面，国外的相关文献叙述得十分明确：模具的损坏和限制模具寿命上升的三个机制为：1)液态金属铝的粘焊（soldering）和化学冲蚀损伤。2)磨损和 腐蚀。3)热疲劳开裂。其中1)是最重要的失效机制。他们提出采用铁素体氮碳共渗和离子氮化能显著提高工具钢的模具寿命。国内有关铝熔损的试验指出，当模 具材料硬度为45HRC时，未表面处理的铝熔损率高达54.90％时，当采用盐浴硫氮碳共渗，其熔损率仅为0.10％，当采用盐浴氮碳共渗（软氮化）后在 加上PVD处理时，熔损率更明显降低至0.10％。由此可见H13钢的表面改性的效果十分明显。
解决H13钢表面改性问题的最佳途径是在模具材料 表面涂覆硬膜，使其不被铝合金熔液润湿，同时涂覆的硬膜也赋予模具材料表面的腐蚀磨损抗力。 HEF集团对汽车转向操作系统的铝合金工件压铸成型模具中的挺杆（38CDV5，相当于H13钢）表面沉积3μm厚的CERTESS SD 涂层，其硬度可达4000～4500HV，使用温度可达800℃，还可抗铝合金的黏结，使用寿命提高至10万次，是未进行沉积处理挺杆的6~7倍。
对 如何获得这种不被液态金属润湿的硬质膜， Colorado School of Mines(CSM)的D.Zhong和J.J.Moore等[8]提出多层优化涂膜的结构是：①先对H13模具基体进行表面改性，如采用铁素体氮碳共渗 或离子渗氮；②50～100nm的结合中间层（adhesion interlayer）如Ti或Cr；③调整基材和涂层之间由于压铸作业引起的热残余应力的中间过度层（intermediate graded layer），这可应用有限元模拟方法确定，他们举例认为，这取决于所选的工作硬化层，当工作层选用Al2O3层时，这中间过渡层为Ti－Al－N梯度 层；④工作涂层，与液态金属或玻璃不相润湿（non wetting），对Al合金压铸，可采用CrN，TiAlN，TiCB和Al2O3等。相应多层结构膜总厚在5～8μm之间。
在模具工件上通过 PVD技术获得优异质量的涂层，应该依赖于高性能的设备和能优化选择的工艺参数。这种设备最好具有下述技术要求：①涂覆处理温度低；②绕涂性好；③涂层沉 积均匀；④采用增强离化率技术； ⑤精确的涂层成分控制；⑥一定的沉积速率；⑦能进行多层复合涂；⑧能得到纳米结构的涂层；⑨具有PVD和CVD的工作模式；⑩能边涂覆边刻蚀，获得最佳的 涂层质量。
法国HEF集团发展并应用等离子体增强磁控溅射（PEMSTM）技术对涂层的沉积过程进行精确的控制。应用PEMSTM技术可以达到涂层最高理论密度。HEF集团真空涂层设备和技术因此在世界上处于领先地位。概括地说，HEF的设备和技术的主要优势在于：

1) 可以独立地对离子的流量和能量进行控制，从而得到最高密度和性能的涂层；
2) 采用独特的OES系统对等离子体波长进行测量，实现涂层成分的精确控制；
3) 获得的所有硬质涂层都具有纳米级（≤20nm）结构；
4) 低电压、高真空度环境下均匀的轰击，可以极大地减弱尖角效应；
5) 在抽真空的同时进行加热，充分迅速地去除水分，获得优质、高效的沉积效果；
6) 最低处理温度可达到80℃，可用于对几乎所有材料，包括铝合金和聚合物材料进行涂层加工；
7) 一台设备同时拥有PVD和PACVD加工模式，给客户的技术升级以充分的支持。
法 国HEF集团通过艾福表面处理技术（上海）有限公司已在上海舍福表面处理技术有限公司（上海松江）投资引入两种系列的PVD/PACVD设备，现在能涂覆 的硬膜涂层主要有CrN、CrxNY、TiN、TiBN、TiCN、TiALN和类金刚石DLC膜，他们对PVD涂膜前的H13钢基材等的表面改性采用液 体硫氮碳共渗或液体氮碳共渗也具有鲜明特色，称作为Sursulf/Arcor（舍舍夫/阿可）技术或Tufftride/ Tenifer（由其2001年并入HEF集团的德国子公司Durferrit提供）。相关
介绍可参见本期广告及《模具工程》今年第四期论文。
3 结束语
1) H13钢是世界上普遍使用的强韧兼具的热作模具钢，具有高的淬透性和抗热裂能力。很多场合应用于制造铝合金压铸模具。
2) H13钢的国内牌号为4Cr5M0SiVl，现在正在向低Si高M0方向发展。
3) H13钢的表面改性主要有铁素体氮碳共渗或者硫氮碳共渗以及物理气相沉积硬膜等方法， 更为优越的办法是这些方法进行合理组合。
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现模模具是工业生产的主要工艺装备。现代工业产品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。
　　现模模具是工业生产的主要工艺装备。现代工业产品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。第二次世界大战以来，自动化程度的提高使国外模具迅速发展。我国虽是模具生产大国,却过不是模具制造强国。对与于模具相配的弹簧，此细节却也是成就品质的关键。影响整套模具的使用性能。
　　本人是从事表面处理工程专业，对模具弹簧也就是矩形弹簧的表面处理作了市场调查。发觉如下问题，提出来讨论。
　　弹簧表面采用各种漆层来代作识别，如轻小荷重用黄色漆表示;轻荷重用蓝色漆表示;中荷重用红色漆表示;极重荷重用咖啡色漆表示;
　　性能分析:好的漆层来配套弹簧表面处理，可谓一举两得，用颜色来标识各种技术参数，方便工业生产操作，而且使弹簧表面的防腐性能得以更好的保证。
　　目前成功使用上述方式的主要厂家为国外厂家多，如日本东发公司等。
　　在国内，此还只有小部分厂家效访，目前主要是一些固定的技术要求，如采用进口材料而达到国外水平外，但整个弹簧表面处理效果却明显存在差距。
　　国内一般用人工喷漆，外观会出现流挂、漏喷、结合不好，防锈能力差。本身的工艺局限性造成大量的产品要脱漆返工。
　　国外采用的是电泳漆，在水溶性的漆槽内，把工件做阴极，施加一定的电压和时间，便可在弹簧的所有表面形成厚度均匀的漆层，然后清洗烘干便可。其外观清洁光亮，无颗粒，无露底现象，结合力好不易脱落，硬度好有3-4H，如果采用英国LVH公司聚氨酯阴极电泳漆，则其柔软性相当好。操作环境无浓的溶剂味，对空气污染少，废水处理排放流程简易，只要调节PH沉降电泳漆的树脂，然后排放清水。
　　我们为国内一厂家设计工艺流程:成形弹簧→喷丸→→上挂具→碱性除油→双水洗→(微酸1%中和)磷化→双水洗→双去离子水洗→阴极系统聚氨酯彩色电泳漆→回收→双水洗→助洗→烘烤固化→下挂具。
　　结果:
　　喷丸的粒子会夹在弹簧的两头的缝隙内。
　　喷丸导致粗糙表面，漆层也要相应地加厚，才有光亮平整外观，有10-20微米厚，这样又导致弹簧的可收缩厚度变小。
　　磷化会导致氢脆，减少弹簧的使用寿命。
　　改进流程:成形弹簧→碱液光饰除油→离心摔水→上挂→碱性除油→双水洗→(微酸中和1%)磷化→双水洗→双去离子水洗→阴极系统聚氨酯彩色电泳漆→回收→双水洗→助洗→烘烤固化→下挂具。
　　分析:
　　光饰(整)工艺是将弹簧直接放入倾斜离心式或者螺旋振动式、涡流式等系列的光饰机中，并加入适量的研磨料、研磨剂和水，进行光整加工。光饰后的表面比喷丸的表面更光洁。
　　而且减少传统工艺如如去油、清洗、酸洗、磷化、去氢等，生产工序简化，弹簧在生产过程的锈蚀机会少，不用酸洗。在表面上漆的厚度就可控制在10微米左右。
　　笔者采用浩金精细化工(上海)有限公司的吉利隆阴极电泳漆作实验。其各方面性能较佳且涂覆率:当涂层为10微米时，每公斤漆可涂覆45-50个平方米。盐雾测试:500-1000H。
　　但减去喷丸工序可能会使弹簧本身的强度降低，最好是根据不同弹簧规格，如间隙的大小，选择合适直径大小的钢丸，避免钢丸夹于弹簧缝隙。
　　不合格的漆层退除方法:
　　目前有的工厂采用油烧漆层，然后再用喷丸清洁表面，但操作过程造污染相当大，而且人工操作过程中易出现火情。
　　用浓硫酸碳化漆漆层，但强酸本身会导致氢脆，不适用弹簧。
　　采用KRT脱漆剂，用溶涨方法，剥离漆层，不伤弹簧基体，操作简单，是比较先进的方法，但使用商品的脱漆剂可能会导致成本上升，但如果减免了报废率，总体成本倒不会上升。 
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1、引言 

    我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 

    近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。  

    2、模具的一般定义：在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。 

    3、注塑过程说明：模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。 

    4、模具的一般分类：可分为塑胶模具及非塑胶模具： 

    （1）非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 

    A．铸造模——水龙头、生铁平台 

    B．锻造模——汽车身 

    C．冲压模——计算机面板 

    D．压铸模——超合金，汽缸体 

    （2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为： 

    A．注射成型模——电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） 

    B．吹气模——饮料瓶 

    C．压缩成型模——电木开关、科学瓷碗碟 

    D．转移成型模——集成电路制品 

    E．挤压成型模——胶水管、塑胶袋 

    F．热成型模——透明成型包装外壳 

    G．旋转成型模——软胶洋娃娃玩具 

    ◆ 注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的，作为注射成型加工的主要工具之一的注塑模具，在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 

    ◆注塑模具是由若干块钢板配合各种零件组成的，基本分为： 

    A 成型装置（凹模，凸模） 

    B 定位装置（导柱，导套） 

    C 固定装置（工字板，码模坑） 

    D 冷却系统（运水孔） 

    E 恒温系统（加热管，发热线） 

    F 流道系统（唧咀孔，流道槽，流道孔） 

    G 顶出系统（顶针，顶棍） 

    5、根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类： 

    （1） 大水口模具：流道及浇口在分模线上，与产品在开模时一起脱模，设计最简单，容易加工，成本较低，所以较多人采用大水口系统作业。 

    （2） 细水口模具：流道及浇口不在分模线上，一般直接在产品上，所以要设计多一组水口分模线，设计较为复杂，加工较困难，一般要视产品要求而选用细水口系统。 

    （3）热流道模具：此类模具结构与细水口大体相同，其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里，无冷料脱模，流道及浇口直接在产品上，所以流道不需要脱模，此系统又称为无水口系统，可节省原材料，适用于原材料较贵、制品要求较高的情况，设计及加工困难，模具成本较高。 

    热流道系统，又称热浇道系统，主要由热浇口套，热浇道板，温控电箱构成。我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔，它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔，它适用于单腔多点入料或多腔模具. 

    ◆热流道系统的优势 

    （1）无水口料，不需要后加工，使整个成型过程完全自动化，节省工作时间，提高工作效率。 

    （2）压力损耗小。热浇道温度与注塑机射嘴温度相等， 避免了原料在浇道内的表面冷凝现象，注射压力损耗小。 

    （3）水口料重复使用会使塑料性能降解，而使用热流道系统没有水口料，可减少原材料的损耗，从而降低产品成本。在型腔中温度及压力均匀，塑件应力小，密度均匀，在较小的注射压力下，较短的成型时间内，注塑出比一般的注塑系统更好的产品。对于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能显示其优势，而且能用较小机型生产出较大产品。 

    （4）热喷嘴采用标准化、系列化设计，配有各种可供选择的喷嘴头，互换性好。独特设计加工的电加热圈，可达到加热温度均匀，使用寿命长。热流道系统配备热流道板、温控器等，设计精巧，种类多样，使用方便，质量稳定可靠。 

    ◆热流道系统应用的不足之处 

    （1）整体模具闭合高度加大，因加装热浇道板等，模具整体高度有所增加。 

    （2）热辐射难以控制，热浇道最大的毛病就是浇道的热量损耗，是一个需要解决的重大课题。 

    （3）存在热膨胀，热胀冷缩是我们设计时要考虑的问题。 

    （4）模具制造成本增加，热浇道系统标准配件价格较高，影响热浇道模具的普及。 

    ◆提供热流道标准件的公司有: DME、HASCO、HUSKY、EOC、FULLY、MASTER-TIP、INCOE等公司。
 
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模具图面常见符号含义
M,MC ―― 铣 SP ―――― 基准点
H ――― 热处理 TYP ―――― 典型尺寸
ELE ―― 镀铬 RP ―――― 圆弧点
DYE ―― 染黑 CEN,CL ―― 中心线
G ――― 磨 TAN ―――― 切点
PG ――― 光学曲线磨 THR ―――― 穿孔
JG ――― 坐标磨 BOTT ――― 底面
W/C,W ――线割 TOP ―――― 顶面
E,EDM―― 放电 SYM ―――― 对称
L ―――― 车 T ――――― 厚度
INT ――― 交点 CB ―――― 沉孔
C ―――― 倒角 CLEAR ――― 间隙

常用金属材料密度表
常用金属材料密度表，包括黑色、有色金属材料及其合金材料的密度。材料名称密度 克/厘米3材料名称密度

克/厘米3

灰口铸铁6.6"7.4不锈钢1Crl8NillNb、Cr23Ni187.9

白口铸铁7.4"7.72Cr13Ni4Mn98.5

可锻铸铁7.2"7.43Cr13Ni7Si28.0

铸钢7.8纯铜材8.9

工业纯铁7.8759、62、65、68黄铜8.5

普通碳素钢7.8580、85、90黄铜8.7

优质碳素钢7.8596黄铜8.8

碳素工具钢7.8559-1、63-3铅黄铜8.5

易切钢7.8574-3铅黄铜8.7

锰钢7.8190-1锡黄铜8.8

15CrA铬钢7.7470-1锡黄铜8.54

20Cr、30Cr、40Cr铬钢7.8260-1和62-1锡黄铜8.5

38CrA铬钢7.8077-2铝黄铜8.6

铬钒、铬镍、铬镍钼、铬锰、硅、

铬锰硅镍、硅锰、硅铬钢7.8567-2.5、66-6-3-2、60-1-1铝黄铜8.5

镍黄铜8.5

铬镍钨钢7.80锰黄铜8.5

铬钼铝钢7.65硅黄铜、镍黄铜、铁黄铜8.5

含钨9高速工具钢8.35-5-5铸锡青铜8.8

含钨18高速工具钢8.73-12-5铸锡青铜8.69

高强度合金钢7.826-6-3铸锡青铜8.82

轴承钢7.817-0.2、6.5-0.4、6.5-0.1、4-3锡青铜8.8

不锈钢

0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、

Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr287.754-0.3、4-4-4锡青铜8.9

Cr14、Cr177.74-4-2.5锡青铜8.75

0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、Cr18Ni9Ti、

2Cr18Ni97.855铝青铜8.2

1Cr18Ni11Si4A1Ti7.52锻铝LD82.77

7铝青铜7.8LD7、LD9、LD102.8

19-2铝青铜7.6超硬铝2.85

9-4、10-3-1.5铝青铜7.5LT1特殊铝2.75

10-4-4铝青铜7.46工业纯镁1.74

铍青铜8.3变形镁MB11.76

3-1硅青铜8.47MB2、MB81.78

1-3硅青铜8.6MB31.79

1铍青铜8.8MB5、MB6、MB7、MB151.8

0.5镉青铜8.9铸镁1.8

0.5铬青铜8.9工业纯钛（TA1、TA2、TA3）4.5

1.5锰青铜8.8钛合金TA4、TA5、TC64.45

5锰青铜8.6TA64.4

白铜B5、B19、B30、BMn40-1.58.9TA7、TC54.46

BMn3-128.4TA84.56

BZN15-208.6TB1、TB24.89

BA16-1.58.7TC1、TC24.55

BA113-38.5TC3、TC44.43

纯铝2.7TC74.4

防锈铝LF2、LF432.68TC84.48

LF32.67TC94.52

LF5、LF10、LF112.65TC104.53

LF62.64纯镍、阳极镍、电真空镍8.85

LF212.73镍铜、镍镁、镍硅合金8.85

硬铝LY1、LY2、LY4、LY62.76镍铬合金8.72

LY32.73锌锭（Zn0.1、Zn1、Zn2、Zn3）7.15

LY7、LY8、LY10、LY11、LY142.8铸锌6.86

LY9、LY122.784-1铸造锌铝合金6.9

LY16、LY172.844-0.5铸造锌铝合金6.75

锻铝LD2、LD302.7铅和铅锑合金11.37

LD42.65铅阳极板11.33

LD52.75

灰铸铁 HT100～HT350 6.6--7.4
白口铸铁 S15、P08、J13等 7.4--7.7
可锻铸铁 KT30-6～KT270-2 7.2--7.4
铸钢 ZG45、ZG35CrMnSi等 7.8
工业纯铁 DT1--DT6 7.87
普通碳素钢 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 7.85
优质碳素钢 05F、08F、15F
10、15、20、25、30、35、40、45、50 7.85
碳素工具钢 T7、T8、T9、T10、T12、T13、T7A、T8A、T9A、T10A、
T11A、T12A、T13A、T8MnA 7.85
易切钢 Y12、Y30 7.85
弹簧钢丝 Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ 7.85
低碳优质钢丝 Zd、Zg 7.85
锰钢 20Mn、60Mn、65Mn 7.81
铬钢 15CrA 20Cr、30Cr、40Cr 38CrA 7.74 7.82 7.80
铬钒钢 50CrVA 7.85
铬镍钢 12CrNi3A、20CrNi3A 37CrNi3A 7.85
铬镍钼钢 40CrNiMoA 7.85
铬镍钨钢 18Cr2Ni4WA 7.8
铬钼铝钢 38CrMoA1A 7.65
铬锰硅钢 30CrMnSiA 7.85
铬锰硅镍钢 30CrMnSiNi2A 7.85
硅锰钢 60Si2nMnA 7.85
硅铬钢 70Si2CrA 7.85
高强度合金钢 GC-4、GC11 7.82
高速工具钢 W9Cr4V W18Cr4V 8.3 8.7
轴承钢 GCr15 7.81
不锈钢 0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13
Cr14、Cr17
Cr17Ni2、Cr18、9Cr18、Cr25、Cr28
0Cr18Ni9、1Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9
Cr18Ni11Nb
1Cr23Ni18、Cr17Ni3Mo2Ti
1Cr18Ni11Si4A1Ti
2Cr13Ni4Mn9
3Cr13Ni7Si2 7.7
7.75
7.85
7.85
7.9
7.9
7.52
8.5
8.0
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坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。

1．强韧性

模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。

模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。

2．疲劳断裂性能

模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。

模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。

3．高温性能

当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。

4．耐冷热疲劳性能

有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
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