模具作为工业生产中成型加工的关键工具，其材料选择直接影响模具的使用寿命、加工精度和生产成本。目前，不同材料的性能差异明显，包括各种钢材、塑料和少量有色金属合金。以下是应用场景和性能特点的比较。

模具制造常用材料的种类

(一)钢类

钢是模具制造中应用最广泛的材料。它以其高强度、高耐磨性和良好的加工性能，适用于大多数成型场景，主要包括以下几类:

碳工具钢：例如 T8、T10 等等，碳含量较高(0.8%) - 1.0%)，经淬火回火后硬度可达到 58 - 62HRC，价格低廉，加工简单。但韧性差，易开裂，耐磨性和耐热性有限，主要用于制造精度要求低、批量小的简单模具(如冲压板的简单冲压模具和手动模具)。

合金工具钢：在碳素工具钢的基础上加入铬、钼、钨等合金元素，例如 Cr12、Cr12MoV，硬度可达 58 - 64HRC，耐磨性和淬透性明显提高，韧性优于碳素工具钢。适用于制造冷冲模、拉伸模、塑料模等批量适中、需要一定耐磨性的模具。

高速钢：如 W18Cr4V，硬度极高(63) - 66HRC)和热硬度，在高温下(500 - 600℃)仍然可以保持良好的切削性能和优异的耐磨性。但材料成本高，加工难度大，主要用于制造高负荷高温的模具，如高速冲压模具和精密锻造模具。

塑胶模具钢：如 P20(3Cr2Mo)、具有良好的抛光性能和切削性能，淬火后硬度适中(288H) - 35HRC)，无需后续热处理，可通过预硬处理直接使用，适用于制造大型、精密的塑料注射模具，可保证塑料零件表面的光洁度。

(二)塑料类

塑胶模具材料主要用于制造低批量、轻量化或简单的模具，常见类型包括：

环氧树脂模具材料:以环氧树脂为基体，加入固化剂、填料等。固化后具有一定的强度和表面光洁度，复制精度高，成型快。但耐热性差(通常不超过 80℃)，耐磨性低，适用于玩具、小型家用电器外壳等试制件、小批量塑料件的成型。

模具材料：可调硬度(ShoreA60)-ShoreD 80)，弹性好，抗冲击性能优异，翻模速度快，复杂图案可以很好的复制。但是耐热性有限(一般≤120℃)，使用寿命短(一般数百次)，多用于汽车内饰、工艺品的小批量生产模具。

(三)其它材料

铝合金：如 6061、7075，重量轻，导热性好，加工难度低，表面硬度和耐腐蚀性可通过阳极氧化提高。适用于塑料模具和压铸模具的型腔或模板，特别适用于需要快速散热的模具，但耐磨性和强度不如钢，不适用于高负荷成型。

锌合金：如 ZZnAl4Cu1，熔点低，可压铸成型，复制精度高，表面处理性能好。主要用于制造成本低于钢材的小型、低负荷塑料模具或冲压模具，但耐热性差，易变形。

二、对不同材料的性能进行比较

三、选材原则及注意事项

根据成型工艺选择:冲压模具需要承受较大的冲击力和摩擦力，合金工具钢或高速钢优先；塑料注射模具注重表面光洁度和耐热性，可选用塑料模具钢；压铸模具接触高温金属液(如铝合金压铸温度) 600℃)，需要选择耐热性好的合金工具钢或专用压铸模具钢。

大批量生产结合：大批量生产(10 一万次以上)需要选择耐磨性高、使用寿命长的钢材(如合金工具钢、高速钢)；塑料或锌合金模具可以用于小批量试制(数百到数千次)，以降低成本。

考虑加工难度和成本:如果复杂型腔模具采用高速钢加工，难度大，成本高，可以选择预硬态塑料模具钢(如减少热处理变形的风险，718H)，简单的结构模具可以选择碳素工具钢，控制成本。

注意使用环境:在潮湿或腐蚀性环境(如含镁合金的压铸)中，应选择耐腐蚀材料(如不锈钢模具钢 4Cr13)，或者镀铬、氮化模具表面，提高耐腐蚀性。

综上所述，模具材料的选择需要综合考虑成型工艺、批量生产、成本和使用环境。钢材以其综合性能成为主流选择，而塑料、铝合金等材料在特定场景(如小批量试制、轻量化需求)中发挥优势。合理的材料选择可以大限度地降低生产成本，同时保证模具的性能。