赵鹏
天鹤模具科技（天津）有限公司 天津 300000
摘要:如今模具成型技术已经成为了日常生活中常用的加工方式，根据日常生活中用得比较多的模具的分类、性能、热处理等主要影响内容进行模具材料选择的探讨，模具作为成型技术的核心部分，会直接关系到整个流程的生产效率、质量和加工成本，对日后的模具材料选用工作以及模具的热处理工作将有很大的借鉴作用。
关键词：模具材料；模具分类；热处理；
1.引言
模具成型技术一种是通过把熔融或熔化的产品材料注入到模具的型腔内，可通过人为因素或者让它自然冷却使得材料凝固，或者还有一种方式是使用模具的外形，把可进行拉伸的材料挤压成型。随着科学技术的不断进步，模具不仅仅构成了整个制造行业的基础，而且在整个工业行业的生产发展过程中都不可或缺，很多工业制造者或者厂家通过应用模具的方式，对产品进行批量生产，这样不仅可以提高了生产效率，还大大减少了生产周期。现如今，生活水平的不断提高，人们对于制造产品的质量要求也开始越来越高，而不再局限于产品能使用就可以，模具的质量将会直接影响到整个产品的质量，它是产品成型的最关键因素。一副模具主要由上模、下模及配套的抽芯、滑块、顶针等组成。模具的设计不仅复杂且造价高，它的材料、结构、质量都会直接影响到模具的使用寿命。模具材料在加工工艺装备中是非常重要的，它是构成生产的基础，因此模具本身材料的品质和性能要都非常的高，对整个制造产品有着重要的影响，除了这些之外，模具的热处理工艺也决定着产品的质量，因此需要对模具的材料和热处理工艺进行重点研究，保证生产质量，降低制造成本，提高经济效益。
2.模具材料的分类
模具在生产制造过程中是一种常见的零件，通俗的来说，模具就是通过已经成型的工具来进一步的生产加工，这之间的过程经过挤压、吹塑、压铸等环节最终才能成为各式各样的零件，模具生产在工业发展中是一项必不可少的工艺设备，在整个工业生产过程中充当了重要的作用，因为它具有整体利用效果较好，生产效率较高的优点， 常见的模具材料包括冷作模具、热作模具材料、塑料模具材料、玻璃模具材料等。
（一）冷作模具
冷作模具一般在常温条件下工作，冷作模具应用的范围比较广，但主要应用于板材冲压、粉末冶金等领域，通过使用模具的外面的形状或内腔形状来进行压型，但这需要模具自身良好的条件，比如应该具有良好的强度和硬度、坚韧性及耐磨性。冷作模具钢通常针对产品和模具的性能质量要求的不同，合金的占比也不同来使用高碳合金钢，原材料一般先都会进行镦拔之后再进行退火处理，这是因为直接对高碳高合金模具钢进行加工时很容易出现崩裂，因此成品之后的模具需要进行淬火回火处理，因为这种类型的模具通常具有很强的耐磨性。但是高碳低合金模具钢在生产之前就需要对它进行锻造退火处理，因为这种类型的模具中加入了合金元素使模具拥有更强的韧性，以此来提高模具使用寿命。
（二）热作模具
热作模具钢与通常与冷作模具钢有所不同，与其他模具材料相比，热作模具的工作环境要求较高，热作模具钢平常工作温度可达到500℃左右，因此对应的模具原材料本身需要具备更高的性能，比如强度、抗热性、硬度等，也要具备一定的抗氧化性和腐蚀性，熔融的金属熔液之间互相接触，所以在整个工作过程中模具不仅受到金属熔液的冲击、腐蚀，而且还需要重复不断的被加热和冷却。早期的热作模具还比较简陋，在很多方面还得不到完善，这是因为工艺受到限制，所以在做加工工艺品的时候只能做一些尺寸比较小，结构比较简单的产品，随着科学技术的不断发展，工艺品在不断的优化，对模具材料的要求也越来越高，还进行非物理处理，使得模具具有热硬性，大大提高了模具的应用范围。
（三）塑料模具
塑料模具钢主要用于生产加工塑料产品，该模具钢主要分为预硬钢、时效硬化钢和冷挤压模具钢。
预硬钢的纯度会比较高，在正常情况下都需要经过预先的调质才能使得模具材料易于加工成型；时效硬化钢在经过热处理后需进行搁置处理，让它自身的性质，自身晶相发生变化，经过这种处理后的模具钢变得精度高、硬度强，适合结构复杂的模具；冷挤压模具简单来说，一开始的状态下就是具有良好的塑形，是通过冷挤压的方式进行加工然后再进行热处理。在当今社会下塑料制品被大量的需要，塑料模具的生产在模具总产量中所占的比重在逐年增加。它结构复杂，表面粗糙度要求比较高，生产难度也比较大。塑料模具的工作部件主要由型腔、型芯、嵌件、成型模和成型环组成，它们形成塑料模具的型腔以及塑料制品。塑料注射模型腔压力一般在 40~ 140 MPa，闭模压力在 80~300 MPa 以上，加热温140~300 ℃，但是并不是所有的塑料制品都这样，不同的塑料制品间的成型参数有所不同。零件内部表面可以承受腐蚀环境、较大摩擦、高温和较大压力，其强度由材料的种类和填料的性质决定。 塑件的外观要求非常严格，但是透明塑件更为严格，要求模具成型表面粗糙度低，范围一般在 0.2~0.025 mm 或更小的范围内，当少量的磨损或腐蚀都会导致模具内部受损，型腔、型芯等重要工作部件的失效。另一个原因，为了确保接缝口的密闭性，避免塑料内部溢出表面或接缝痕迹，因此成型零件的尺寸精度要求和形状精度要求都非常的高，塑料模具零件形状的复杂度也会相应的影响着模具型腔结构也的复杂度，造成型腔局部应力集中，影响模具承载能力。
3.热处理工艺
在模具的选择上要多重因素考虑分析，模具的使用寿命和综合性能的使用是我们考虑的主要性能，但是模具的热处理也应该有所考虑，模具的热处理工艺和模具的材料也有很大的关系，模具的热处理主要包括退火、回火和淬火等工艺。热处理处理不当的话会导致模具出现一系列问题，例如早期出现局部的磨损、产品被氧化或者脱皮、龟裂等缺陷，出现这样的问题会大大的降低模具的使用寿命。因此我们在制作工艺品是要遵循材料本身的特性，制定出相应热处理工艺，根据它的内部结构特性通过热处理使组织结构更稳定，这样制作出来才能提高产品的质量和模具的使用寿命。在模具加工之前或者加工之后，一般都需要经过热处理这一步骤来调整模具材料的成分和组织，以此同来提高内部晶粒的细化程度，往往经过热处理的模具比没有经过热处理的模具在一定程度上更能提高模具材料的强度、韧性和塑性。在模具制造过程中热处理工艺是必经的步骤，模具本身的材料也有一定的影响，但是热处理技术水平对模具最终的产品性能有着至关重要的影响。热处理工艺在模具制造的环节包括深冷、淬火、真空热处理等。
（一）深冷处理
经过深冷处理后的模具，它具有的优点会比较多，使用的寿命相对来说也比较长了，也能优化了对应的力学性能。具体工作流程为，模具钢再通过进行深冷处理后，它的耐磨性和稳定性能够明显的提高了，深冷处理的方式与真空热处理工方式上艺大同小异。
（二）淬火处理
模具材料热处理工艺方式有很多种，淬火处理也是常见的热处理工艺之一，其中包括高温淬火和降温淬火这两种方式，当经过淬火处理后的材料，与其对应内部的形态发生了改变，相应的内部碳化物含量也跟着降低，所以可以更好的延长模具的使用寿命和周期提高它的使能性能。
（三） 真空热处理
真空热处理是热处理方式里面得到更为广泛使用的一种方式，因为与其他处理技术相比，真空热处理工艺的技术比其他处理方式都相对成熟。真空热处理最大的优势在于，在给它进行真空加热时，可以完整的保持钢材料表面性能的原始状态，没有发生氧化膜阻碍材料冷却的现象，所以能够很好的保持了表面的活性状态，自身有很好的材料性能和没有很明显的脱碳现象，所以经过真空热处理的材料没有发生很明显的变形，而且经过真空淬火处理后，抗弯强度和寿命都大幅度提高了。
4.总结
对于我国的化工行业来说，走出国门、走向世界的关键点就是推陈出新，重视对环保、高效、节能理念的追求。不断改良与优化工艺，做好化工设备的改造与升级工作，只有这样才能够推动社会的发展、社会的进步。这是确保化工行业获得可持续发展条件的必要出路。有必要做好适应性条件的分析与考虑，帮助化工行业走向未来，获得更强大的市场竞争能力。
参考文献
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[2]丁海，赵向阳，程芳．提高压铸模具精度与寿命的措施． 铸造技术，2015( 03) : 776-779．