品质保证

汽车连接器（接插件）

WSTPM 系列粉末钢在汽车连接器注塑模具中的应用方案

汽车连接器（接插件）是汽车电气系统的核心部件，具有微型化、高精度、高可靠性、高频次量产的特点，其注塑模具需适配PA66 + 玻纤（15%-30%） 等增强塑料的成型需求，同时满足插针孔、定位槽等微小结构 ±0.005~0.01mm 的公差要求。维斯特 WSTPM 系列粉末钢凭借超高尺寸稳定性、优异耐磨性、镜面级抛光性的综合性能，成为汽车连接器模具核心部件的首选材料。

一、 汽车连接器模具对 WSTPM 粉末钢的核心性能要求

汽车连接器注塑过程中，模具需承受玻纤增强塑料的磨粒磨损、高压注射冲击、反复冷热循环应力，且型腔表面质量直接决定连接器插拔性能与外观，因此对 WSTPM 粉末钢的性能要求明确：

  1. 极致尺寸稳定性：型芯、型腔热处理变形量需＜0.005mm，避免插针孔尺寸偏差导致连接器插拔力异常；冷热循环工况下无变形，保障千万级量产的精度一致性。

  2. 高耐磨性：抵抗 30% 玻纤增强 PA66 熔体的冲刷磨损，模具寿命需达到千万次以上，减少停机换模频次。

  3. 镜面级抛光性：型腔表面需抛光至 Ra0.01~0.02μm，避免塑料粘模或制品表面拉伤，同时降低脱模阻力。

  4. 抗热疲劳性：耐受260-280℃熔体与15-25℃冷却水的反复冷热冲击，不产生龟裂、崩角等缺陷。

  5. 抗冲击韧性：微型细长型芯（直径 0.3-1mm）需具备足够韧性，避免高压注射时断裂。

二、 WSTPM 系列粉末钢型号选型与模具部件适配

针对汽车连接器模具不同部件的性能需求，WSTPM 系列型号需差异化选型，精准匹配型芯、型腔、镶块等关键部位：
模具部件结构与工况特点推荐 WSTPM 型号硬度范围核心优势
插针孔型芯微型细长、公差 ±0.005mm、易弯曲断裂WSTPMHRC60硬度与韧性平衡，热处理变形量极小；抛光性优异，型芯表面光滑无毛刺
型腔镶块复杂型腔（含卡扣、定位槽）、高频次玻纤磨损WSTPMHRC60超高硬度 + 均匀分布硬质相，抗磨粒磨损能力是 S136 钢的 3-5 倍；抗热疲劳性强
分型面镶件承受开合模冲击、易磨损崩角WSTPM HRC60抗冲击韧性突出，避免分型面崩裂；耐磨性优于传统预硬钢
浇口套高压熔体冲刷、浇口尺寸精度要求高WSTPMHRC60-抗熔体冲刷能力强，浇口尺寸长期稳定，避免制品浇口缺陷

核心型号性能解析

  1. WSTPM：主打 “韧性 + 精度”，适合微型型芯。其碳化物超细弥散分布，无应力集中点，0.5mm 直径的型芯在高压注射下无断裂风险；热处理变形量仅为传统 S136 钢的 1/5，完美满足插针孔公差要求。

  2. WSTPM：主打 “超耐磨 + 高刚性”，适合型腔镶块。硬度高达 HRC60，硬质相 VC 含量高，能抵御 30% 玻纤的剧烈磨损；在千万次注塑后，型腔表面仍无划痕，连接器尺寸精度保持稳定。

三、 WSTPM 粉末钢连接器模具的加工与应用关键技术

1.  精密加工工艺要点

  • 型芯加工：采用慢走丝线切割（精度 ±0.002mm）+ 精密成型磨削，保证细长型芯的直线度；磨削后需进行去应力回火（200℃，2h），避免加工应力导致型芯变形。

  • 型腔抛光：EDM 电火花加工后，依次使用 #800~#5000 金刚石研磨膏逐级抛光，最终达到 Ra0.01μm 镜面效果；抛光时避免单向打磨，防止产生划痕。

  • 装配精度：型芯与型腔的配合间隙控制在 0.003~0.005mm，确保连接器插针孔的同轴度，避免插拔卡顿。

2.  专业热处理工艺

WSTPM 粉末钢的热处理直接决定最终性能，需严格执行以下流程：
WSTPM 型号淬火工艺深冷处理回火工艺最终硬度
WSTPM1040℃真空淬火，保温 1.5h-110℃，保温 4h540℃，三次回火，每次 2hHRC60
WSTPM1080℃真空淬火，保温 2h-120℃，保温 6h560℃，三次回火，每次 2hHRC60
核心目的：消除残余奥氏体，提升硬度均匀性，将热处理变形量控制在最小范围。



3.  表面强化与注塑工艺优化

  • 表面涂层：对型芯、型腔进行DLC 类金刚石涂层（厚度 1-2μm），摩擦系数降至 0.05 以下，大幅提升抗粘模与抗磨损能力，模具寿命可再提升 50%-100%。

  • 注塑工艺参数

    • 模具温度：80-100℃，设计螺旋式冷却水路（间距 10-15mm），利用 WSTPM 粉末钢的高导热性，实现型芯均匀冷却，避免连接器翘曲。

    • 注射压力：120-150MPa，保压压力 80-100MPa，保压时间 5-8s，确保连接器微小结构充满型腔。

    • 材料干燥：PA66 + 玻纤需在 85℃下干燥 6h，去除水分，避免制品产生气泡、缩孔。

四、 WSTPM 粉末钢 vs 传统模具钢的应用效果对比

以汽车线束连接器（30% 玻纤增强 PA66） 千万级量产为例：
性能指标WSTPM 粉末钢模具S136 不锈钢模具优势比例
模具寿命800 万次250 万次提升 30%
插针孔尺寸公差±0.003mm±0.015mm精度提升 5 倍
型腔表面状态800 万次后无划痕200 万次后磨损明显-
综合生产成本降低 45%基准成本减少换模、维修费用


压铸

对于大规模生产高耐受、较复杂的铝、镁、锌和铜合金部件，压铸是一种较经济的方法。 压铸工艺在越来越多的行业被广泛采用，对长期运作的模具及使用寿命提出了更高的要求。

压铸模具往往承受高热温度和机械交变负载，这些对模具材料耐热裂、抗腐蚀/磨损、抗开裂和抗热硬性的要求很高。


热锻

在热锻加工中，加热的坯料在固定模具中被挤压成接近成品。 此工艺可以生产大量形状不规则、具备良好的机械性能的铝合金、铜合金、钢或超合金的固体金属部件。

塑料+镜面

注塑成形工艺及专用模具钢选型指南

注塑成形是将加热塑化的热塑性或热固性材料，通过高压注入低温闭合模腔，经冷却固化后获得与型腔形状一致制品的高精度成型工艺。该工艺广泛应用于电子、汽车、医疗、包装等领域，模具钢的选型直接决定模具寿命、制品精度与生产效益。理想的塑胶工模具钢需兼具高抛光性、高耐腐蚀性、耐磨损、抗开裂、高导热性五大核心特性，以下结合工艺需求与材料性能展开说明。

一、 注塑成形工艺对模具钢的核心性能要求

注塑模具在工作过程中，需反复承受高温塑料熔体冲刷、高压注射冲击、冷热循环应力，同时型腔表面质量直接影响制品外观，因此对模具钢的性能要求可细化为：

  1. 高抛光性

    型腔需抛光至镜面级（Ra0.01~0.05μm），确保制品表面光滑无瑕疵，尤其适用于透明件（如 PET、PMMA 制品）、高光外观件（如汽车内饰件）。要求模具钢纯净度高，无杂质、气孔、碳化物偏析等缺陷。

  2. 高耐腐蚀性

    当注塑材料含氯（如 PVC）、氟或添加剂（如阻燃剂）时，熔融塑料会释放腐蚀性气体，易导致模具型腔锈蚀；医疗、食品级制品还需模具钢耐清洗消毒（如酒精、高温蒸汽）。因此模具钢需具备优异的耐蚀性，避免型腔生锈影响制品质量。

  3. 耐磨损性

    加纤塑料（如玻纤增强 PA、PBT）的熔体在高压注射时，会对型腔表面产生强烈的磨粒磨损；高频次开合模也会加剧模具分型面、型芯的磨损。要求模具钢含有均匀分布的硬质相，提升抗磨损能力，延长模具寿命。

  4. 抗开裂性

    模具在反复的加热（接触 200~300℃熔体）与冷却（冷却水 15~25℃）过程中，会产生交变热应力，易引发型腔表面龟裂（热疲劳裂纹）；高压注射也会导致模具局部应力集中。要求模具钢具备良好的韧性与抗热疲劳性能，避免开裂失效。

  5. 高导热性

    良好的导热性可快速将塑料熔体的热量传导至冷却水，缩短制品冷却定型时间，提升生产效率；同时避免模具局部过热导致的制品变形、粘模等问题。

二、 注塑成形专用模具钢分类及选型方案

根据注塑材料特性与制品需求，模具钢可分为通用型、耐蚀型、高耐磨型、镜面型四大类，以下结合核心性能推荐适配型号，尤其突出维斯特粉末钢的应用优势：
模具钢类型核心特性推荐型号适配注塑场景典型制品
通用型平衡的抛光性、耐磨性与导热性，成本适中预硬钢 P20/718H、维斯特WSTPM 非加纤普通塑料（PP、PE、ABS），中低精度制品家电外壳、玩具、日用品
耐蚀型优异的抗腐蚀能力，兼顾抛光性不锈钢 S136、维斯特 WSTPM 耐蚀版含氯 / 氟塑料（PVC、PFA）、医疗 / 食品级制品输液管、食品容器、耐腐蚀管件
高耐磨型高硬度、高硬质相含量，抗磨粒磨损维斯特 WSTPM加纤增强塑料（玻纤 PA、碳纤 PC）、高频次量产汽车发动机部件、工业机械零件
镜面型超高纯净度，可抛光至镜面级维斯特 WSTPM 镜面版、NAK80透明件、高光外观件光学镜片、手机外壳、化妆品包装瓶

重点型号性能优势解析

  1. 维斯特 WSTPM（高耐磨粉末钢）

    • 硬度可达 HRC60，碳化物超细均匀分布，抗加纤塑料磨损能力是传统 P20 钢的 3~5 倍；

    • 抗热疲劳性能优异，在冷热循环工况下不易产生龟裂，适合千万次级高频量产模具。

  2. 维斯特 WSTPM 耐蚀版（耐蚀镜面钢）

    • 纯净度高，杂质含量＜0.001%，可抛光至 Ra0.01μm 镜面效果；

    • 添加铬、钼等合金元素，耐腐蚀性优于普通 S136 钢，适配 PVC、医疗级制品注塑。

  3. 维斯特 SDH9 改良型（通用粉末钢）

    • 硬度 HRC62~66，兼顾耐磨性与韧性，加工成本低于超硬粉末钢；

    • 导热性优于传统高速钢，可缩短冷却时间 10%~15%，提升生产效率。

三、 注塑模具钢的应用优化要点

1.  模具钢的热处理与表面强化

  • 热处理工艺：粉末钢需采用真空淬火 + 深冷处理 + 多次回火，消除残余应力，提升硬度均匀性与尺寸稳定性；耐蚀钢需进行固溶处理，增强抗腐蚀能力。

  • 表面涂层：对型腔进行DLC 类金刚石涂层或TiN 涂层，可提升耐磨性与脱模性，同时增强耐腐蚀性，尤其适合加纤塑料与腐蚀性材料注塑。

2.  模具冷却系统设计

  • 针对高导热性模具钢，设计螺旋式或迷宫式冷却水路，水路间距控制在 15~20mm，确保型腔冷却均匀；

  • 对于复杂型芯，采用镶件式结构，选用高导热模具钢制作型芯，提升冷却效率。

3.  工艺参数匹配

  • 注射压力需根据模具钢强度调整，高硬度粉末钢模具可承受更高注射压力（＞150MPa），适配薄壁件高速注射；

  • 模具温度控制：透明件注塑时，模具温度需提高至 60~80℃，选用高导热模具钢可避免局部过热导致的制品变形。

四、 维斯特粉末钢 vs 传统模具钢注塑应用对比

以玻纤增强 PA 汽车部件注塑为例，对比性能差异：
性能指标维斯特 WSTPM 粉末钢传统 P20 预硬钢优势比例
模具寿命约 800 万次约 150 万次提升 430%
型腔表面状态注塑 500 万次无划痕注塑 100 万次出现明显磨损-
生产效率冷却时间 12s冷却时间 18s缩短 33%
制品精度尺寸公差 ±0.01mm尺寸公差 ±0.03mm精度提升 200%


压塑成形

压塑成形技术主要用于热固性塑料的在开放的模腔中成形， 通过对模腔中的热固性塑料加热施压使其固化。 压塑成形通常用于含玻璃增强纤维塑料的成形。

该技术通常用于加玻纤的塑料件，一般使用高压力。 工模具材料必须具备一定的耐磨性、强度和硬度。

压塑成形有以下几个优点：

  • 没有浪费原料（没有浇注口或浇道系统）

  • 零件内应力减至最低

  • 工艺适用于重型零件

  • 低设备成本

推荐使用的产品等级为SDWST-SDMAX、SDWST-SDX5，以及不锈钢等级，如SDWST-SD136、SDWST-HLMAX 。


耐腐蚀+专业钢

基于 WSTPM 粉末钢的吹塑成形工艺及模具应用方案

吹塑成形是通过导入空气压力，吹胀加热软化的瓶胚，使其贴合模具型腔并经冷却定型，最终获得空心制品的工艺，广泛应用于食品包装、日化容器、汽车油箱等领域。WSTPM 系列粉末钢（如维斯特 WSPM）凭借高耐磨性、优异的尺寸稳定性、良好的抛光性能，成为高负荷、高精度吹塑模具的优选材料，尤其适配加纤塑料吹塑、高频次量产等严苛场景。

一、 WSTPM 粉末钢适配吹塑模具的核心优势

吹塑模具虽不承受冲压类高压冲击，但需长期接触熔融塑料（温度 150-250℃），面临塑料熔体的摩擦磨损、反复冷热循环，同时对型腔表面光洁度、尺寸稳定性要求极高。WSTPM 粉末钢的性能优势精准匹配吹塑模具需求：

  1. 高耐磨性，延长模具寿命

    WSTPM 粉末钢的碳化物呈超细、均匀、弥散分布，硬质相（VC、W₂C）含量高，能有效抵抗加纤塑料（如玻纤增强 HDPE）熔体的磨粒磨损。对比传统预硬钢（P20/718H），在高频次吹塑工况下，模具寿命可延长2-3 倍，减少停机换模次数。

  2. 尺寸稳定性优异，保障制品精度

    WSTPM 粉末钢经真空淬火 + 深冷处理后，热处理变形量极小（仅为传统模具钢的 1/3-1/2），在冷热循环工况下不易发生型腔变形。对于高精度吹塑制品（如瓶口螺纹公差 ±0.01mm），可长期保持尺寸一致性，避免制品漏液、密封不良等问题。

  3. 抛光性能佳，提升制品表面质量

    WSTPM 粉末钢纯净度高，杂质含量极低，型腔表面可抛光至Ra0.05μm 以下的镜面效果，成型的吹塑制品表面光滑无瑕疵，无需后续打磨处理，尤其适合透明 PET 瓶、高端化妆品瓶等对外观要求高的产品。

  4. 耐热性好，适配高温塑料吹塑

    WSTPM 粉末钢的红硬性优异，在 250℃持续工作温度下，硬度下降幅度＜5%，能稳定承受熔融塑料的高温接触，避免模具型腔因软化出现划痕、凹陷。

二、 WSTPM 粉末钢吹塑成形的工艺适配要点

1.  吹塑工艺类型与 WSTPM 模具的匹配方案

吹塑工艺分为挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑，不同工艺对模具材料的侧重点不同，WSTPM 系列型号的选型如下：
吹塑工艺类型工艺特点推荐 WSTPM 型号适配制品核心优势
挤出吹塑工艺简单、量产效率高，模具承受中等摩擦负荷HLMAX化工桶、汽车油箱、大型储液容器耐磨性与韧性平衡，加工成本适中，适合大尺寸型腔模具
注射吹塑制品精度高、瓶口无飞边，对型腔光洁度要求高WSTPM 饮料瓶、日化瓶、食品包装瓶抛光性能优异，尺寸稳定性好，保障瓶口螺纹精度
拉伸吹塑双向拉伸提升制品强度，模具需承受高频次开合WSTPM透明 PET 瓶、高强度薄壁容器超耐磨，抗冷热循环变形能力强，适合千万次级量产
加纤塑料吹塑玻纤对模具磨损剧烈，属于高负荷工况WSTPM玻纤增强 HDPE 油箱、工业用塑料桶硬质相含量高，抗磨粒磨损能力突出，模具寿命远超传统材料

2.  WSTPM 吹塑模具的关键制备工艺

  • 模具型腔加工：WSTPM 粉末钢可采用铣削、磨削、电火花加工，精加工后需进行镜面抛光，抛光时建议使用金刚石研磨膏，避免粗磨料造成型腔表面划伤；

  • 热处理工艺：采用真空淬火（温度 1020-1080℃）+ 深冷处理（-100~-120℃）+ 三次回火（520-560℃） ，确保硬度均匀且残余应力低，提升模具尺寸稳定性；

  • 表面强化优化：对型腔表面进行硬铬电镀或 TiN 涂层处理，涂层厚度 3-5μm，进一步提升抗粘连性与耐磨性，减少塑料熔体对型腔的粘附。

3.  WSTPM 模具吹塑成形的工艺控制要点

  1. 瓶胚加热温度：根据塑料材质调整，如 PET 瓶胚加热温度控制在 90-110℃，确保软化均匀，吹胀时能紧密贴合 WSTPM 模具型腔，避免制品壁厚不均；

  2. 吹胀气压：常规吹塑气压 0.2-0.8MPa，对于复杂异形制品，可适当提高气压至 1.0MPa，WSTPM 模具的高刚性可抵御气压冲击，避免型腔变形；

  3. 冷却系统设计：在 WSTPM 模具型腔内部设计螺旋式冷却水路，水路间距控制在 15-20mm，冷却水温度保持 15-25℃，加快制品冷却定型，提升量产效率；

  4. 脱模工艺：对于粘性较强的塑料（如 PVC），可喷涂食品级脱模剂，避免制品粘连模具型腔，同时保护 WSTPM 模具的镜面表面。

三、 WSTPM 粉末钢吹塑模具的应用优势对比

以500mL PET 饮料瓶的注射拉伸吹塑为例，对比 WSTPM 粉末钢与传统预硬钢 P20 的模具性能：
性能指标WSTPM 粉末钢模具P20 预硬钢模具优势体现
模具寿命约 1200 万次约 400 万次寿命提升 200%，大幅降低换模成本
型腔表面光洁度Ra0.04μm（镜面）Ra0.1μm制品表面光泽度高，无需后续处理
尺寸稳定性型腔变形量＜0.005mm型腔变形量＞0.02mm瓶口螺纹精度长期稳定，制品密封性能好
耐磨损性加纤塑料吹塑后无划痕吹塑 50 万次后出现明显划痕适配高负荷工况，减少模具



冲裁

厚板不锈钢粉末钢冲压的核心解决方案

厚板不锈钢（通常指厚度 ≥3mm 的奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢等）冲压属于高负荷冲压工况，坯料强度高、塑性变形阻力大，模具需承受剧烈的磨粒磨损、超高接触应力和反复冲击载荷，传统模具钢（如 SKH9、Cr12MoV）易出现刃口崩裂、快速磨损、塑性变形等失效问题。粉末钢凭借碳化物均匀分布、硬度与韧性协同的优势，成为厚板不锈钢冲压模具的首选材料，以下从工艺痛点、材料选型、关键技术要点三方面展开。

一、 厚板不锈钢冲压的核心工艺痛点

  1. 磨损剧烈：不锈钢的硬度虽不高，但延伸率高、加工硬化效应显著，冲压过程中坯料与模具刃口剧烈摩擦，易引发磨粒磨损，导致刃口快速钝化，零件毛刺超标。

  2. 冲击载荷大：厚板不锈钢冲压需更大的冲裁力，模具刃口在瞬间冲击下易产生应力集中，传统模具钢因韧性不足，极易出现刃口崩裂、掉块。

  3. 易粘连拉毛：不锈钢的亲和性强，冲压过程中坯料金属易粘附在模具表面，造成粘着磨损与拉毛，不仅影响零件表面质量，还会加剧模具磨损。

  4. 高压易变形：厚板冲裁时模具承受的面压可达 2000MPa 以上，普通模具钢抗压强度不足，易出现刃口塑性塌陷，导致零件尺寸精度超差。

二、 厚板不锈钢冲压的粉末钢选型方案

针对厚板不锈钢冲压的痛点，粉末钢选型需遵循 “高耐磨 + 高韧性 + 高抗压” 的核心原则，优先选择碳化物超细均匀、纯净度高的型号，具体选型如下：
厚板不锈钢类型厚度范围推荐粉末钢型号硬度范围适配模具部件核心优势
奥氏体不锈钢（304/316）3~6mm维斯特 PMX55HRC63-35冲头、凹模刃口韧性优异（冲击韧性较 SKH9 提升 40% 以上），抗崩裂能力强；耐磨性提升 30%，适配中等厚度不锈钢冲裁
奥氏体不锈钢（304/316）6~10mm维斯特 UINPMHRC58~60凹模镶块、冲头核心部位高硬度 + 高抗压强度，抗磨粒磨损能力突出；热处理变形量小，保障模具间隙均匀
马氏体不锈钢（420/440）3~8mm维斯特 SDV2HRC58~62冲头、凹模刃口超硬硬度媲美硬质合金，抗压强度＞3500MPa；抗粘着磨损性能好，避免不锈钢粘连刃口

选型核心逻辑

  • 中厚板（3~6mm）冲压：优先平衡韧性与耐磨性，避免冲击崩刃，维斯特 SDH9 是性价比之选；

  • 厚板（＞6mm）或高强度不锈钢冲压：优先保障高硬度与抗压强度，维斯特 WST70PM/WST80PM 可抵御超高面压，延长模具寿命；

  • 马氏体不锈钢冲压：因材料硬度更高，需选择超硬级粉末钢（如 58-60），提升耐磨性与抗变形能力。

三、 厚板不锈钢粉末钢冲压的关键技术要点

1.  模具钢热处理工艺优化

粉末钢的热处理直接决定最终性能，针对厚板不锈钢冲压模具需采用 “真空淬火 + 深冷处理 + 多次回火” 工艺：

  • 真空淬火：避免模具表面氧化脱碳，保障表面硬度均匀；

  • 深冷处理（-100~-120℃）：促进残余奥氏体转化为马氏体，提升硬度与尺寸稳定性；

  • 多次回火（3~4 次）：消除淬火残留应力，提升韧性，避免模具使用过程中开裂。

2.  模具表面强化处理

为进一步提升抗磨损与抗粘连能力，模具刃口需进行表面涂层处理：

  • 推荐涂层类型：TiCN（碳氮化钛）涂层，厚度 3~5μm，硬度可达 HV3000 以上，抗磨粒磨损与抗粘着磨损性能优异；

  • 涂层优势：与不锈钢的摩擦系数低，减少粘连拉毛；涂层硬度高，刃口寿命可延长 1~2 倍。

3.  冲压工艺参数匹配

  • 模具间隙：厚板不锈钢冲压间隙需比普通钢板大 10%~15%（建议取板材厚度的 8%~10%），减少刃口与坯料的摩擦，降低崩刃风险；

  • 润滑方案：必须使用极压型专用润滑剂（如含二硫化钼、石墨的润滑剂），形成高压润滑膜，减少模具与坯料的直接接触，避免粘连；

  • 冲裁速度：适当降低冲裁速度，减少瞬间冲击载荷，缓解模具应力集中。

4.  模具维护要点

  • 定期修磨刃口：当刃口出现轻微钝化或毛刺时，及时进行精磨修复，修磨后需重新检测间隙精度；

  • 清理模具表面：每次冲压前清理模具表面的金属碎屑，避免碎屑引发二次磨损。

四、 粉末钢 vs 传统模具钢的性能对比（厚板 304 不锈钢冲压工况）

性能指标维斯特 SDH9（粉末钢）SKH9（传统高速钢）优势比例
模具寿命约 2.5 万次约 5000 次提升 400%
抗崩刃能力无崩刃现象冲压 5000 次后刃口崩裂-
零件表面质量无拉毛，毛刺≤0.05mm拉毛明显，毛刺＞0.1mm-