在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，塑膠模具作為汽車配件生產(chǎn)的核心裝備，材料選擇直接影響模具壽命、生產(chǎn)效率及配件質(zhì)量。隨著

新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的涌現(xiàn)，汽車配件向輕量化、集成化發(fā)展，對(duì)塑膠模具材料提出更高要求。本文將梳理汽車配件塑膠

模具的常用材料、核心特性及新時(shí)代技術(shù)趨勢(shì)。

一、傳統(tǒng)基礎(chǔ)模具材料及應(yīng)用

碳素工具鋼（如 T8、T10） 是入門級(jí)材料，含碳量 0.8%-1.0%，淬火回火后硬度達(dá)洛氏硬度 58-62，具備基礎(chǔ)切削加工性，適合

批量小于 1 萬件、精度低的簡(jiǎn)單配件（如塑料卡扣、墊片）。但該類材料耐熱性較差（連續(xù)工作溫度不超過 200℃），耐腐蝕性弱，

潮濕環(huán)境下易生銹，且熱處理后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致變形，難以適配復(fù)雜結(jié)構(gòu)配件的成型需求。

合金工具鋼（如 Cr12、Cr12MoV） 在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入鉻、鉬、釩等合金元素，淬透性顯著提升，可實(shí)現(xiàn)深度硬化，且耐磨性比 T10 鋼提高 3-5 倍。其中 Cr12MoV 經(jīng)深冷處理后硬度達(dá)洛氏硬度 60-64，抗沖擊韌性優(yōu)于純碳素工具鋼，模具壽命可達(dá) 5-10 萬件，適合生產(chǎn)儀表板框架、門把手等中等復(fù)雜度配件，目前仍在傳統(tǒng)燃油車低精度模具領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

預(yù)硬型塑料模具鋼（如 718H、NAK80） 經(jīng)出廠前預(yù)硬化處理（硬度洛氏硬度 30-45），無需后續(xù)熱處理即可直接加工成型，從根源

避免熱處理導(dǎo)致的模具變形問題。718H 鋼含鉻 1.5%、鎳 1.0%，具備優(yōu)異的拋光性能，可加工出表面粗糙度 0.02 微米級(jí)的鏡面效果，

適配燈罩、中控面板等外觀件；NAK80 鋼自帶析出硬化特性，焊接修復(fù)后性能衰減率低于 10%，且抗疲勞性較好，連續(xù)成型時(shí)不易出

現(xiàn)表面裂紋，適合新能源汽車充電樁塑料外殼等高精度配件。

二、高性能模具材料及應(yīng)用

時(shí)效硬化型模具鋼（如 10Ni3MnCuAl、S136） 代表高端模具材料水平，10Ni3MnCuAl（718）經(jīng)時(shí)效處理后硬度達(dá)洛氏硬度 40-45，

斷裂韌性比傳統(tǒng) Cr12 鋼高 50% 以上，且熱穩(wěn)定性優(yōu)異，連續(xù)工作溫度可達(dá) 300℃，適配電池包上蓋等大型復(fù)雜模具（單件重量 500 

千克以上），模具壽命可達(dá) 50-100 萬件。該類材料還具備良好的尺寸穩(wěn)定性，長(zhǎng)期成型后模具型腔磨損量小于 0.02 毫米，能保障配件一致性。

耐腐蝕模具鋼（如 S136、2083） 含鉻量高達(dá) 13%-17%，形成致密氧化鉻保護(hù)膜，抗銹蝕能力強(qiáng)，尤其耐受含玻纖、礦物填充料的塑

料熔體沖刷。其中 S136 鋼經(jīng)電解拋光后表面粗糙度達(dá) 0.01 微米級(jí)，可減少塑料熔體流動(dòng)阻力，使成型周期縮短 10%-15%，且耐高溫

性突出（連續(xù)工作溫度 350℃以上），適合生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、油底殼等高溫環(huán)境配件，也常用于新能源汽車電機(jī)外殼的批量成型。

粉末冶金高速鋼（如 ASP-60） 采用粉末冶金工藝制備，材料內(nèi)部成分均勻性優(yōu)于傳統(tǒng)鑄鍛鋼，硬度可達(dá)洛氏硬度 65-68，耐磨性是普

通合金工具鋼的 5-8 倍，且抗壓強(qiáng)度高（≥3000 兆帕），能抵抗超硬填充料（如碳纖維、陶瓷顆粒）的磨損。該類材料模具壽命超 100 萬件，適配新能源汽車輕量化結(jié)構(gòu)件（如碳纖維增強(qiáng)塑料配件），同時(shí)具備良好的紅硬性，高溫成型時(shí)表面硬度衰減率低于 5%。

三、新時(shí)代汽車工業(yè)對(duì)模具材料的新要求

新能源汽車推動(dòng)模具材料向輕量化、高強(qiáng)度升級(jí)。傳統(tǒng)鋼制模具重量大，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行能耗高，而新型鋁合金模具（如 7075-T6）密度僅 2.8 克 / 立方厘米，比鋼制模具輕 40%-50%，同時(shí)彈性模量達(dá) 71 吉帕，剛性滿足大型模具需求。某新能源汽車廠商數(shù)據(jù)顯示，用其生產(chǎn)電池包下殼體模具，單套模具年耗電量減少 2.3 萬度，且鋁合金材料導(dǎo)熱性好（導(dǎo)熱系數(shù) 167 瓦 / 米?開爾文），可加快模具冷卻速度，提升成型效率。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車催生對(duì)高精度、長(zhǎng)壽命材料的需求。毫米波雷達(dá)外殼、激光雷達(dá)保護(hù)罩等配件尺寸公差需控制在 ±0.01 毫米，傳統(tǒng)模具材料長(zhǎng)期成型易出現(xiàn)型腔磨損。采用 S136H 加納米涂層（如 CrN、DLC）的復(fù)合方案，模具表面硬度可達(dá)維氏硬度 2000 以上，摩擦系數(shù)降至0.1 以下，連續(xù)生產(chǎn) 50 萬件后型腔尺寸偏差仍小于 0.005 毫米，廢品率控制在 0.3% 以內(nèi)，且涂層附著力強(qiáng)（結(jié)合力≥50 牛），不易脫落。

可持續(xù)發(fā)展推動(dòng)材料向綠色環(huán)保、循環(huán)利用轉(zhuǎn)型。熱作模具鋼 H13 的再生利用技術(shù)成熟，通過真空精煉工藝可去除廢舊鋼材中的雜質(zhì)，回收率超 95%，再生鋼抗拉強(qiáng)度≥1800 兆帕，伸長(zhǎng)率≥10%，力學(xué)性能與原生鋼相當(dāng)。某汽車模具企業(yè)應(yīng)用再生 H13 鋼生產(chǎn)保險(xiǎn)杠模具，不僅減少原材料浪費(fèi)，還使模具加工過程中切削屑回收率提升至 90%，進(jìn)一步降低資源消耗。

四、材料選擇原則與未來趨勢(shì)

汽車配件塑膠模具材料選擇需遵循 “性能匹配、場(chǎng)景適配” 原則：批量小于 10 萬件的簡(jiǎn)單配件，優(yōu)先選加工性好的預(yù)硬鋼 718H；批量 10-50 萬件、中等精度的配件，選耐磨性與精度兼顧的 S136；批量超 50 萬件或含特殊填充料的配件，需用高耐磨的粉末冶金高速鋼。同時(shí)需結(jié)合塑料原料特性（如腐蝕性、流動(dòng)性）、成型工藝（如高溫注塑、氣體輔助注塑），確定材料及表面處理方案（如納米涂層、氮化處理）。

未來，模具材料向多功能復(fù)合化發(fā)展。例如，將納米陶瓷顆粒（如氧化鋁、碳化硅）嵌入傳統(tǒng)模具鋼基體，可制備出兼具高硬度（洛氏硬度 60 以上）和韌性（斷裂韌性≥60 兆帕乘以米的平方根）的復(fù)合材料，解決傳統(tǒng)材料 “硬而脆” 的矛盾；梯度功能材料技術(shù)的應(yīng)用，可使模具型腔表面具備高耐磨性，內(nèi)部保持高韌性，實(shí)現(xiàn) “表面抗磨、內(nèi)部抗沖擊” 的理想性能。

此外，3D 打印技術(shù)打破傳統(tǒng)模具材料局限，通過選區(qū)激光熔化工藝可直接成型復(fù)雜內(nèi)部冷卻水路的模具，使冷卻效率提升 40%，成型周期縮短 30% 以上，該技術(shù)已在特斯拉一體化壓鑄配件的塑膠模具中應(yīng)用。同時(shí)，新型非金屬模具材料（如高性能樹脂基復(fù)合材料）也在研發(fā)中，有望進(jìn)一步降低模具重量、提升耐腐蝕性，為汽車配件塑膠模具提供更多選擇。

隨著汽車工業(yè)智能化、低碳化發(fā)展，塑膠模具材料從 “滿足基本使用” 向 “追求極致性能” 跨越。模具企業(yè)需緊跟材料技術(shù)革新趨勢(shì)，結(jié)合具體生產(chǎn)需求科學(xué)選型，才能在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，為汽車工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。