一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳（tàn）合金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械（xiè）粗（cū）加工 - 冷擠（jǐ）壓成形 - 再結（jié）晶退（tuì）火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回（huí）火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具

例如（rú）12CrNi3A，12CrNi4A鋼（gāng）的工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛造模坯 - 正火（huǒ）並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳（tàn） - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配（pèi）。

3.調質（zhì）鋼製模（mó）具

例（lì）如，45，40Cr等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工（gōng）藝路線為：下料 - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械半（bàn）精加工 - 機械精（jīng）加工 - 淬火、回火（huǒ） - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模（mó）具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料加工的，因供貨狀態已進（jìn）行了預（yù）硬（yìng）化處理，可（kě）直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料（liào）後（hòu）再加工成形的，其工（gōng）藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨或（huò）銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗（cū）加工（gōng） - 去應力退火 - 機（jī）械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的（de）熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點

1.對（duì）於有高硬（yìng）度、高耐（nài）磨性和高韌性要求（qiú）的塑料模具，要選用滲碳鋼來製造，並把滲碳、淬火和低溫回火（huǒ）作為最終熱處（chù）理。

2.對滲碳層（céng）的要求，一般滲碳層（céng）的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含硬質填料的塑料時模具滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓製軟性塑料時滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔（qiāng）的小型模具可取840～860℃中溫碳（tàn）氮共滲。滲（shèn）碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選（xuǎn）擇。滲碳（tàn）工藝（yì）以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳（tàn）滲入（rù）零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內（nèi）建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便（biàn）於直接淬火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲碳後可分別采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲（shèn）碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲碳後空（kōng）冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的大、中型模具（jù）)。

(二)、淬（cuì）硬鋼塑料模的（de）熱處理（lǐ）

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以（yǐ）後即進行熱處理（lǐ），然（rán）後（hòu）進行精加（jiā）工，才能保證熱處理（lǐ）時變形（xíng）最小，對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模型（xíng）腔表麵要求十分嚴格，因此在淬火加熱過程中要確保型腔表麵不氧化、不（bú）脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴（yán）格脫氧（yǎng）後的鹽浴爐（lú）中加熱，若采用普通箱（xiāng）式電阻爐加熱，應（yīng）在模（mó）腔麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷（lěng）卻速度，以避免在淬火過程中（zhōng）產生變形、開裂而報（bào）廢。一（yī）般（bān）以熱浴淬火為佳，也可采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及時（shí）回火，回火溫度要高於模具的工作溫度，回火時間應充分，長短視模具材料（liào）和斷麵尺寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理（lǐ）

1.預硬鋼是（shì）以預硬態供貨的，一（yī）般不需熱處理，但有時需進行改鍛，改鍛後的（de）模坯必須進行熱處理。

2.預硬鋼的預先熱處理通常（cháng）采（cǎi）用球化（huà）退火，目的是消（xiāo）除鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光（guāng）體組織，降低硬度，提高塑性，改善模坯的（de）切（qiē）削加工性能或冷擠壓（yā）成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數采用調質處理，調質後獲得回火索氏體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿足模（mó）具的各種工作硬（yìng）度要求。由於這類鋼淬透性良好（hǎo），淬火時可采用油（yóu）冷、空冷或硝鹽（yán）分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時（shí）效硬化（huà）鋼的熱處理工（gōng）藝分兩步基本工序。首先進行固溶處理，即把鋼（gāng）加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏（shì）體中，完成奧氏體後淬火（huǒ）獲得馬氏體組織。第二步進行時效處理，利用（yòng）時效（xiào）強化達到最（zuì）後要求的力學性能。

2.固溶處理加（jiā）熱一（yī）般在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時（shí）間（jiān）分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進（jìn）行固溶淬（cuì）火。

3.時效處理最好在真空（kōng）爐中進行，若在箱式爐中進行，為防模腔表麵氧化，爐內（nèi）須通入保護氣氛，或（huò）者用氧（yǎng）化鋁粉、石（shí）墨粉、鑄鐵屑（xiè），在裝箱（xiāng）保護（hù）條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當延長保（bǎo）溫時間，否則難以達到時效效（xiào）果。

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模表麵（miàn）耐磨性和耐（nài）蝕性（xìng），常對其進行適當（dāng）的（de）表麵處（chù）理。

1.塑料模鍍（dù）鉻是一種應用最多的表麵處理（lǐ）方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍化能力，能長（zhǎng）久（jiǔ）保持金（jīn）屬光澤，在多種酸性介質中（zhōng）均不發生（shēng）化學（xué）反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良（liáng）的耐磨性。鍍（dù）鉻層還具（jù）有較高的耐（nài）熱性，在空氣中加熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處（chù）理溫度低(一般為550～570℃)，模具變形甚微和（hé）滲層硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料（liào）模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦（tài）等合金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作（zuò）塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐磨性。

適於塑料模的表麵處理方法還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離子鍍氮（dàn）化鈦、碳化鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉（chén）積（jī）硬質膜或超硬（yìng）膜等。

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