2.铝合金
在轻金属中,铝合金在模具制造行业得到了广泛的应用。铝合金的熔点低,具有良好的热传导性能、耐蚀性及机械加工工艺性,并且具有合理的价格体积比,易于回收,材料的循环性比较好,能充分利用环境资源。铝合金容易实现锻造和铸造,锻造或铸造生产的铝合金材料都可以制造一些注射模、吹塑模等模具。铝合金按成分和工艺特点可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
(1)变形铝合金
1)变形铝合金的分类(表7-92)
表7-92 变形铝合金①的分类

① 变形铝合金又可分为不能热处理强化铝合金和能热处理强化铝合金。
2)常用变形铝合金的化学成分(GB/T 3190—2008)(表7-93)。
表7-93 常用变形铝合金的化学成分

3)常用变形铝合金的力学性能(表7-94)。
表7-94 常用变形铝合金的力学性能

注:O表示退火,T4表示固溶处理+自然时效;T6表示固溶处理+人工时效。
(2)铸造铝合金
1)常用铸造铝合金的化学成分(GB/T 1173—1995)(表7-95)。
表7-95 常用铸造铝合金①的化学成分

(续)
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① 按主加元素不同分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四类。
2)常用铸造铝合金的力学性能(表7-96)。
表7-96 常用铸造铝合金的力学性能

(续)

注:1.合金状态代号含义:F—铸态,T1—人工时效,T2—退火,T4—固熔处理加自然时效,T5—固熔处理加不完全人工时效,T6—固熔处理加完全人工时效,T7—固熔处理加稳定化处理,T8—固熔处理加软化处理。
2.铸造方法代号含义:S—砂型铸造,J—金属型铸造,R—熔模铸造,K—壳型铸造,B—变质处理。
3)德国常用的铝合金模具材料(表7-97)。
表7-97 德国常用的铝合金模具材料

4)铸造铝合金的热处理规范(表7-98)。
表7-98 铸造铝合金的热处理规范

(3)铝合金在模具中的应用
1)主要用于注射成型、树脂传递模塑成型及结构泡沫成型等为代表的低压成型模具,如发泡聚苯乙烯模具、门窗型材挤出的定型模、结构泡沫塑料仪表板模具、定型模和阳模的定位器等。高强度铝合金也适用于制造模锻件与自由锻件和建筑、测量工具、量规、夹具以及低应力下的钻孔夹具和机械加工复制模型等。第三代铝合金已应用于大型注射模、汽车防冲板等。
2)吹塑模具是铝合金在模具制造行业中最大的应用领域,如瓶子、罐筒、体积可达10m3的容器和玩具娃娃等。铝合金吹塑型腔不仅制造成本低,而且比加工钢模具腔体节省30%的制造周期,也可以制造具有较低应力(<7MPa)的注射模和生产过程不太长的模具(小于100000次循环),例如,生产超市检验用的销售显示器的模具是钢铝组合模具,模具基体用钢,腔体嵌件使用铝合金。