模具的工作條種是選擇模具材料的主要依據(jù)。由于塑料原材料、產(chǎn)品的生產(chǎn)細(xì)領(lǐng)、工條件以及質(zhì)量要求的不同，注射模具的工作條件也有很大的差異，因此，選擇注塑模具材料時(shí)，要從經(jīng)濟(jì)技術(shù)兩個(gè)方面綜合考慮。從經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于大批量生產(chǎn)的塑料件，無(wú)論采用何種塑料，工藝條件如何，成型質(zhì)量高低，通常都應(yīng)該選擇較好的模具材料和必要的熱處理或其他強(qiáng)化措施，從而使該類(lèi)模具具有較長(zhǎng)的使用壽命;而在塑料件批量比較小的情況下，對(duì)注塑模具使用壽命要求不高，只要滿(mǎn)足塑件成型質(zhì)量，應(yīng)盡量使用性能低、價(jià)格低的模具材料。從技術(shù)角度講，選擇模具材料時(shí)，除了希望具有良好的使用性能以滿(mǎn)足注塑模具工作條件之外，還希望具有良好的機(jī)加工性能，以保證注塑模具零部件的加工質(zhì)量并降低加工成本。

(一)工作條件

注射模一般都在一定溫度和一定壓力下工作。普通熱塑性塑料注射模的工作溫度通常在 150℃以下，模具型腔承受的成型壓力為25~50MPa,熱塑性工程塑料精密注射成型時(shí)，模具型腔承受的壓力有時(shí)可達(dá)到100MPa以上;而熱固性塑料注射模的工作溫度通常為150~ 220℃,模具型腔承受的成型壓力為30~80MPa. 在注射過(guò)程中，模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)都會(huì)受到熔融塑料充填時(shí)對(duì)它們的流動(dòng)摩擦和沖擊。在脫模過(guò)程中，模具型腔和澆注系統(tǒng)還要承受固化后的塑件與澆注系統(tǒng)凝料對(duì)它們的刮磨，這些都將導(dǎo)致模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)表壁發(fā)生一定程度的磨損，尤其是成型帶有玻璃纖維等硬質(zhì)填料的塑件時(shí)，磨損現(xiàn)象更加嚴(yán)重。在成型某些品種的塑料件時(shí)，注射模在工作過(guò)程中有時(shí)還會(huì)受到腐蝕的作用，即高溫時(shí)塑料分解出易揮發(fā)的腐蝕性氣體對(duì)模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)表壁具有腐蝕作用，例如成型聚氯乙烯塑料、聚甲醛、氟塑料、阻燃型或難燃型塑料時(shí)，高溫下分解出的HC1、SO2和HF等氣體對(duì)注塑模具有腐蝕作用。因此，在成型不同的塑料件時(shí)，必須綜合考慮不同的工作條件。

(二)失效形式

1.斷裂失效在注射模使用過(guò)程中，模具型腔、型芯局部因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋或斷裂的現(xiàn)象稱(chēng)為斷裂失效。這種失效形式多發(fā)生于塑料制件形狀比較復(fù)雜的情況下，失效部位一般都是模具型腔的尖角處或薄壁處。為了避免斷裂失效的發(fā)生，一方面，在設(shè)計(jì)塑料制件時(shí)應(yīng)高度重視塑件的工藝性;另一方面，如塑料件幾何形狀比較復(fù)雜時(shí)，尤其對(duì)于大型塑料件，應(yīng)該盡量選用高韌性的注塑模具材料制造成型零部件，即盡量使用滲碳鋼、熱作模具鋼等，而盡量少用或不用熱處理性能較差的高碳合金工具鋼。此外，還應(yīng)注意對(duì)注塑模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，必要時(shí)還應(yīng)在容易發(fā)生斷裂失效的部位采用鑲拼的結(jié)構(gòu)，避免整副模具因斷裂失效而過(guò)早報(bào)廢。

2.注塑模具的工作條件和失效形式，塑性變形失效注射模的型腔和型芯在一定壓力和一定溫度下工作，由于局部發(fā)生塑性變形而導(dǎo)致?lián)Q的成型零部件的工作表面，表現(xiàn)形式是模具型腔和型芯表壁出現(xiàn)麻點(diǎn)、起皺、局部坍塌或出不能注射順的型察和都志在，是形失效。這種失效形式常見(jiàn)于用診碳例和碳索具現(xiàn)凹陷等。作溫度超過(guò)了其回火溫度而導(dǎo)致回火軟化等。塑性變形失效屬于非正常早期失效，一般可以程變形失效產(chǎn)生的原因是模其型腔和型芯材料強(qiáng)度不足，表壁硬化層太薄以及模具加工通過(guò)選用較好的注塑模具材料或適當(dāng)?shù)臒崽幚韽?qiáng)化方法予以避免。生產(chǎn)中，東莞市馬馳科注塑模具加工廠(chǎng)為了保證模具型腔和型芯具有足夠的強(qiáng)度和硬度，絕大部分模具成型零部件所采用的鋼材，一般都要進(jìn)行淬火處理。對(duì)于碳素結(jié)構(gòu)俐，應(yīng)該進(jìn)行滲碳處理。而需要滲碳處理時(shí)，滲碳層的厚度通常大于0.8mm.

3.表面磨損失效注射模在工作過(guò)程中，因模具型腔和型芯表面磨損嚴(yán)重而不能繼續(xù)使用的現(xiàn)象稱(chēng)為表面磨損失效。其表現(xiàn)形式為模具型腔和型芯表面粗糙度值增大、塑件在脫模過(guò)程中被拉毛，制品尺寸因模具型腔和型芯的磨損量過(guò)大而超差等。模具型腔和型芯在工作過(guò)程中表面磨損是一種不可避免的現(xiàn)象，特別是在成型帶有玻璃纖維等硬質(zhì)填料的塑料以及成型易揮發(fā)腐蝕性氣體的塑料時(shí)，填料和腐蝕性氣體會(huì)加劇模具磨損。因此，模具磨損失效是正常的一種失效形式，關(guān)鍵在于如何抑制磨損過(guò)早發(fā)生或過(guò)快發(fā)展。為此，需要選擇耐磨性良好的模具材料制造成型零部件，或?qū)δ＞咝颓缓托托颈肀谶M(jìn)行表面處理。常用的表面處理方法是鍍鉻，鍍鉻層厚度可取0.10~0.15mm.

4.注塑模具的工作條件和失效形式，熱疲勞失效注射模在使用過(guò)程中一般都要長(zhǎng)期受熱，且溫度經(jīng)常呈周期性變化，這樣很容易使注塑模具材料在使用中發(fā)生熱疲勞，導(dǎo)致模具型腔和型芯表面出現(xiàn)龜裂，從而無(wú)法保證塑件成型質(zhì)量，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱疲勞失效。熱疲勞失效也是一種正常失效形式，多發(fā)生于成型壓力較大、成型溫度較高、注塑模具溫度明顯呈周期性變化的場(chǎng)合。為了預(yù)防熱疲勞失效過(guò)早發(fā)生，可選擇熱疲勞性能較好的模具材料制作成型零部件。在模具型腔和型芯表面發(fā)生龜裂后，在不影響塑件尺寸精度的前提下，可以對(duì)成型部分進(jìn)行打磨拋光處理后再使用，實(shí)在不行，必須更換成型零部件。

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