如何选择合适的工装与模具材料？
工装是每一次精密铸造或成型制造的“骨架”。无论您是在生产百万级的压铸零件，还是进行小批量原型试制，工装与模具材料的选择都会直接影响产品质量、模具寿命、成型周期与整体成本效率。 在 Neway， 我们的 模具与工装制造服务 会根据您的生产数量、压铸合金与性能目标，匹配最合适的材料方案与制造策略。
本指南将系统梳理影响模具钢与特种模材选型的关键因素，包括热稳定性、耐磨性、韧性、可加工性，以及在真实工况下的寿命表现。
为什么模具材料选型如此关键
模具材料必须在其生命周期内承受机械应力、高温反复冲击与化学腐蚀。材料选错会导致开裂、异常磨损、尺寸失稳，以及压铸件表面质量下降。 选型正确则可确保：
满足高公差零件的尺寸一致性
延长模具使用寿命（例如高压铝压铸中可达到 100,000+ 次循环）
减少返工、停机与单件成本
提升产能与批次一致性
模具材料的关键性能要求
抗热疲劳能力
在压铸过程中，熔融铝（约 660°C）、锌（约 420°C）或铜（约 1085°C）会被反复高速注入钢模中。 模具必须抵抗热裂（heat checking）、热冲击与高温氧化。 例如：高性能模具需在铝压铸中维持 100,000 次以上注射循环的结构完整性；而黄铜或青铜等铜基合金应用中，至少要稳定支撑 10,000 次循环。
耐磨性与硬度
模具钢应具备足够硬度以抵抗冲蚀磨损、气蚀与高温金属流动带来的冲刷。 对铝压铸而言，热处理后的硬度通常建议在 44–52 HRC；冷作冲压模具则可能需要达到 60 HRC 左右。
抗冲击韧性
韧性可以降低热循环与机械冲击造成的崩角、裂纹与断裂风险。对于复杂型腔的镶件（insert），通常希望 Charpy V 缺口冲击值超过 20 J，以获得更稳定的抗裂能力。
可加工性与抛光性能
精密型腔需要通过 CNC 精加工与抛光来实现严苛的公差（±0.01 mm）与细腻的表面（例如外观件常需 Ra < 0.4 µm）。 具备良好切削与抛光特性的材料可缩短制模周期，并提升表面一致性。
尺寸稳定性
热处理后的低变形特性对于复杂型腔至关重要，以避免尺寸漂移影响配合与密封。 对精密压铸模具来说，后硬化体积收缩率低于 0.3% 往往更易满足精度与装配要求。
常见模具与工装材料概览
Neway 提供多种 模具材料 方案，可覆盖不同产量、铸造合金与工况温度需求。
H13 热作模具钢
H13 以强度、韧性与耐热性的平衡著称，是铝/锌压铸模具的行业主流标准材料。
P20 预硬模具钢
预硬硬度：28–32 HRC
可加工性与抛光性优秀
常用于：原型模、 聚氨酯复模、 小批量工装
建议工作温度：低于 400°C
P20 对于不追求高耐热、但需要更低成本与更快加工交期的中等硬度模具是一种高性价比选择。
D2 冷作模具钢
热处理硬度：58–62 HRC
高铬含量（约 12%）带来优异耐磨性
抗热疲劳与韧性较弱
适用于：冷作冲裁、落料、薄板修边模等
D2 适合高磨耗冷作环境，但不适用于高温反复热循环的压铸模具。
A2 冷作模具钢
热处理硬度：56–60 HRC
尺寸稳定性与可加工性较好
冲击韧性中等
用于：通用型冷作模具、成形工具与镶件
A2 在耐磨性与韧性之间提供折中，适合低温模具应用的通用选型。
铍铜（BeCu）
硬度：35–45 HRC
导热系数：最高可达 110 W/m·K
抛光性与耐腐蚀性优秀
用于：芯针、滑块、注塑或锌压铸的局部镶件
BeCu 特别适合需要快速散热或对表面一致性要求高的区域，用于提升冷却效率与外观质量。
S7 抗冲击工具钢
热处理硬度：54–56 HRC
抗冲击能力突出
兼具韧性且不易脆裂
应用：修边模、冲压工具、强冲击工况模具
S7 更适用于反复机械冲击为主的工装，而非热循环为主的高温压铸模具。
硬质合金（碳化钨）
硬度：>80 HRC
高抗压强度与极佳耐磨性
韧性较低，受冲击易脆裂
用于：高磨损镶件、修边模、超长寿命剪切工具
硬质合金适合极端磨损场景与长寿命修边工序，但不适合高冲击区域。
Inconel 718（镍基高温合金）
材料类型：镍基高温合金
高温强度：在 700°C 可达约 1240 MPa
抗蠕变与抗氧化性能优异
用于：铜合金压铸、耐高温热端镶件
在铜/黄铜等高温压铸工况中，传统模具钢往往过早失效；Inconel 常用于热端或高温区域以提升寿命与稳定性。
如何选择合适的模具材料
以下选型逻辑可作为模具设计阶段的参考：
参数 | 推荐材料 |
|---|---|
铸造金属：铝/锌 | H13 或 P20（小批量/短寿命） |
铸造金属：铜/黄铜 | Inconel 718，局部 BeCu 镶件 |
模具寿命：<100,000 次 | P20、A2、S7 |
模具寿命：>500,000 次 | H13、硬质合金、Inconel |
表面外观要求严苛 | BeCu、P20 |
�精度与高抛光 | BeCu、A2 |
预算受限的原型/试制 | P20 或预硬钢 |
Neway 工程团队会结合循环温度、热膨胀、零件结构与目标寿命进行评估，并为您的项目推荐更合适的模具材料与结构组合。
Neway 的模具与生产一体化能力
Neway 提供从概念到量产的完整工装解决方案：
无论您需要 小批量生产 还是 规模化量产， 我们的工装系统都会围绕可靠性、精度与成本可控性进行工程化设计。
结论
选择合适的模具材料是确保制造成功、高效与长寿命的基础。 只要将模具材料与铸造合金、循环温度、目标寿命以及零件结构特征进行匹配，就能显著降低生产风险与综合成本。 Neway 依托对模具钢与工装制造的深度经验，可帮助您从设计到量产实现更稳定、更可控的制造路径。
如需模具材料选型建议或报价，欢迎 联系 Neway。
