精成型模具材料分类
精密成型模具的材料选择直接影响模具寿命、成型精度及生产效率，需根据应用场景综合考量力学性能、耐热性及加工特性。核心材料体系及选型要点如下：
一、金属材料体系
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工具钢
- 冷作模具钢：高硬度（52–60HRC）、高耐磨性，如Cr12、Cr12MoV适用于冲压模/拉伸模，抗压强度≥2500MPa；
- 热作模具钢：耐高温（600℃）、抗热疲劳，如H13（4Cr5MoSiV1）用于压铸模/热锻模，回火稳定性优异；
- 塑料模具钢：高抛光性（Ra≤0.02μm）与耐腐蚀性，如P20、718钢（预硬态HRC 30–36）。
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硬质合金
- 钨钴类（YG15/YG20）硬度≥89 HRA，用于高精度拉伸模/挤压模镶件，耐磨性为工具钢5倍以上；
- 涂层硬质合金（如YN9）进一步提升抗粘着磨损能力。
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特种合金
- 钛合金：轻量化+耐高温，适用于航空接头模具5；
- 黄铜/镀铜：高导热性（＞300 W/m·K），用作冷却镶件优化模温控制。
二、非金属及复合材料
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等静压模具专用材质
- 承压层：34CrNiMo6合金钢，真空淬火后硬度HRC 58–62；
- 缓冲层：纳米增强聚氨酯，压缩永久变形率＜5%，抗疲劳性提升8倍；
- 胶套：食品级硅胶/氟橡胶，耐压600MPa且无污染。
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耐磨非金属
- 锌合金（ZAMAK）：低熔点易铸造，用于快速原型模；
- 工程塑料：低成本简易模具，适用小批量试制。
三、性能要求与选型逻辑
| 性能维度 | 冷作模具 | 热作模具 | 塑料模具 |
|---|---|---|---|
| portant;">核心指标 | 硬度(≥58HRC) | 回火稳定性 | 抛光性(Ra≤0.02μm) |
| portant;">韧性需求 | 抗冲击(冲击值≥25J) | 耐热疲劳(＞10⁵次循环) | 耐腐蚀性 |
| portant;">导热要求 | - | 高导热(＞40 W/m·K) | 均匀散热 |
注：压铸模需额外考虑抗熔融金属侵蚀性。
四、创新材质趋势
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复合涂层技术：硬质合金表面沉积TiAlN涂层，耐磨性提升30%；
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增材制造应用：3D打印随形冷却镶件，散热效率+40%；
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智能材料：温敏聚合物实现模具自调节收缩补偿。
选型关键：需同步满足尺寸稳定性（热处理变形＜5μm）、经济性（量产模具寿命＞10万件）及工艺适配性（如温成形模具抗热震）。
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