一（yī）、塑料模具的製造工藝路線

1.低（dī）碳鋼（gāng）及低碳合金鋼製（zhì）模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的（de）工藝路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機（jī）械粗加（jiā）工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退（tuì）火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路（lù）線（xiàn）為：下（xià）料 - 鍛造模坯（pī） - 正火並高溫回火 - 機（jī）械粗加工 - 高溫回火 - 精加工（gōng） - 滲（shèn）碳 - 淬火、回火（huǒ） - 研磨（mó）拋光 - 裝配。

3.調質（zhì）鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路線為：下（xià）料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機（jī）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（de）工藝路線為：下料 - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械（xiè）粗加工 - 去（qù）應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加（jiā）工 - 淬（cuì）火、回火 - 研（yán）磨拋光 - 裝配（pèi）。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼（gāng）。對於直接使用（yòng）棒料加工的，因供貨狀態已進行了預硬（yìng）化處理，可（kě）直（zhí）接加工（gōng）成形後（hòu）拋光、裝配。對（duì）於要改鍛成坯料後（hòu）再加工成形的（de），其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球（qiú）化退（tuì）火 - 刨或銑六（liù）麵 - 預硬（yìng）處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模（mó）的熱處理特點

1.對於有高硬度、高（gāo）耐磨性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲（shèn）碳鋼來製造，並把滲（shèn）碳、淬火和低（dī）溫回火作為最終熱處理。

2.對滲碳層的（de）要（yào）求，一般滲碳層的厚（hòu）度為0.8～1.5mm，當壓製含硬（yìng）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（shí）滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的（de）含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采（cǎi）用碳（tàn）、氮共滲，則耐磨性（xìng）、耐腐蝕性、抗氧（yǎng）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（kě）取840～860℃中溫碳氮共滲（shèn）。滲（shèn）碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求（qiú）來選擇。滲碳（tàn）工（gōng）藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層（céng）為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立均勻（yún）合理（lǐ）的碳濃度梯度分布，便於直接（jiē）淬火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲（shèn）碳（tàn）後可分別采用：重新加（jiā）熱淬火;分級滲碳（tàn）後（hòu）直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用（yòng）工（gōng）業純鐵（tiě）或低碳鋼冷擠壓成形（xíng）的小型精密模具);滲碳後空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的大、中型（xíng）模具)。

(二)、淬（cuì）硬鋼塑（sù）料模的熱處理

1.形狀比較複雜的模具（jù），在粗加工以後即進行熱處理，然後進（jìn）行精加工，才能保（bǎo）證熱處理時變形最小，對於（yú）精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模（mó）型腔表麵要求十分嚴格，因此在淬（cuì）火加熱過程中（zhōng）要確保（bǎo）型腔表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中（zhōng）或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加（jiā）熱，若采用（yòng）普通箱式電阻爐加熱，應在模腔麵上塗保護劑，同（tóng）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（zhì）冷卻速度，以避免在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。一般以熱浴淬火為佳，也可采用（yòng）預冷淬火的方式。

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

(三)、預硬鋼塑料模的（de）熱處理

1.預硬（yìng）鋼是以預硬態供貨的，一（yī）般不需熱處理，但有時需進行改鍛，改鍛後的模坯必須（xū）進行（háng）熱（rè）處（chù）理。

2.預硬鋼的預先熱處（chù）理通常采用球化退火，目的是消除鍛造應力（lì），獲得均勻的球狀珠（zhū）光體組織，降低硬度，提高塑性，改善模坯的切削加工性能或（huò）冷擠壓成（chéng）形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數（shù）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具的各種工作硬度要求（qiú）。由於這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油冷、空冷或（huò）硝鹽分級淬火。

(四)、時（shí）效硬化鋼塑料模（mó）的熱處理

1.時效（xiào）硬化鋼的熱處理工藝（yì）分兩步基本工序。首（shǒu）先進行固溶（róng）處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完（wán）成奧（ào）氏體後淬火獲得馬氏體組織。第二步（bù）進行時（shí）效處理，利用時效強化（huà）達到最後要求的力學（xué）性能。

2.固溶處理加熱一般（bān）在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用（yòng）油冷，淬透性（xìng）好的鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時能（néng）準確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固溶（róng）淬火。

3.時效處理最好在真（zhēn）空爐中進行，若在（zài）箱式爐中進行，為防模腔表麵（miàn）氧化（huà），爐內須通入（rù）保護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨粉、鑄（zhù）鐵屑，在裝箱保護條件下進行（háng）時效。裝箱保護加熱要適當（dāng）延長保溫時間，否則難以達到時效效果（guǒ）。

三、塑料模的表麵（miàn）處理

為了提高塑料模表麵耐磨性和（hé）耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料（liào）模（mó）鍍（dù）鉻（gè）是（shì）一種應用最（zuì）多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強（qiáng）烈的鈍化能力，能（néng）長久保持金（jīn）屬光澤，在多種酸性介質（zhì）中均不發生化學反應。鍍（dù）層硬度（dù）達1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐熱（rè）性，在（zài）空（kōng）氣中加熱到500℃時（shí）其外觀和硬度仍無明顯變化。

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

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