一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合（hé）金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造（zào）模（mó）坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配（pèi）。

2.高（gāo）合（hé）金滲碳鋼（gāng）製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回（huí）火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配。

3.調質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路線為：下（xià）料 - 鍛（duàn）造模（mó）坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳（tàn）素工具鋼及合金工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械粗加（jiā）工 - 去應力（lì）退火 - 機械半精加工 - 機（jī）械精（jīng）加工 - 淬火、回火 - 研磨拋（pāo）光 - 裝配。

5.預硬鋼製（zhì）模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼（gāng）。對於直接（jiē）使用棒料加工的，因供貨狀態已進行（háng）了預硬化處（chù）理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要（yào）改鍛成坯料後再加工成形的，其工藝路（lù）線（xiàn）為：下料 - 改鍛 - 球化退火（huǒ） - 刨或銑六麵 - 預硬處理（lǐ）(34～42HRC) - 機（jī）械粗加工 - 去應力（lì）退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具（jù）的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點（diǎn）

1.對於有高（gāo）硬（yìng）度、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具，要（yào）選用滲碳（tàn）鋼來製造（zào），並把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱（rè）處理。

2.對滲碳（tàn）層（céng）的要求，一般滲碳層的厚度為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（céng）的含碳（tàn）量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐（nài）腐（fǔ）蝕性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮（dàn）共滲。滲碳（tàn）保溫（wēn）時（shí）間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以（yǐ）快速將碳滲入零（líng）件表層為主;中溫階段（duàn）(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲碳後的淬（cuì）火（huǒ）工藝按鋼種不同，滲碳後（hòu）可分（fèn）別采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如（rú）用工業（yè）純鐵或低（dī）碳鋼冷擠壓成形的小（xiǎo）型精密模具);滲碳後空冷淬火（huǒ）(如高合金滲（shèn）碳鋼製造（zào）的大、中型模具)。

(二)、淬硬（yìng）鋼塑料模的熱處理

1.形狀比較複（fù）雜的模具，在粗加工以後即進行熱處理，然後進行精加工，才（cái）能保證（zhèng）熱處理時變形最小，對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模型腔（qiāng）表麵要求十分嚴格，因此（cǐ）在淬火加熱過程中要確保型腔表麵不氧（yǎng）化、不（bú）脫碳、不侵蝕、不過（guò）熱等。應在保護氣氛爐中（zhōng）或（huò）在（zài）嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱（rè），應在模腔麵上塗保（bǎo）護劑，同時要控製加（jiā）熱速度，冷卻時（shí）應（yīng）選擇比（bǐ）較緩和的冷卻介質，控製冷卻（què）速度，以避（bì）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，也可采用預冷淬火的方式。

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

(三（sān）)、預（yù）硬（yìng）鋼塑料（liào）模的熱處理

1.預硬鋼是以預硬態供貨的，一般不需熱處理，但有時需進行改鍛，改（gǎi）鍛後的模坯必須進行熱處理。

2.預硬（yìng）鋼的預先熱處理通常采用球（qiú）化退火，目的是消除鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光體組（zǔ）織，降低硬度，提高塑性，改善模坯的（de）切削加工性能或冷擠壓成（chéng）形性能。

3.預硬鋼的預硬處理（lǐ）工藝（yì）簡單，多（duō）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（gòu）滿足模具的各種工作（zuò）硬度要求。由（yóu）於這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油冷、空（kōng）冷或硝鹽分級淬（cuì）火。

(四)、時效（xiào）硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼（gāng）的熱處理工藝分兩步基本工序。首（shǒu）先進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後淬火獲得馬（mǎ）氏體組織。第二步進行時效處理，利用時（shí）效強化達（dá）到最後要求的力學（xué）性能（néng）。

2.固（gù）溶處理（lǐ）加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的鋼種也（yě）可空冷。如果鍛造模坯時能準確（què）控製終（zhōng）鍛溫度，鍛（duàn）造後可直接進（jìn）行固溶淬火。

3.時效處理最好在真空爐中（zhōng）進行，若在箱式爐中進行（háng），為防模腔表（biǎo）麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁粉（fěn）、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當延長（zhǎng）保溫時間（jiān），否則難以達到（dào）時（shí）效效果。

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模表麵（miàn）耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用最多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具（jù）有強烈的鈍化能力，能長久保持金（jīn）屬（shǔ）光澤，在多種酸性介質中均不發生化學反應。鍍層（céng）硬度達1000HV，因而具有（yǒu）優（yōu）良的耐（nài）磨（mó）性。鍍鉻層還具（jù）有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時其外觀（guān）和（hé）硬度仍無明顯變化。

2.滲氮（dàn）具有處理溫度低(一般為550～570℃)，模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（mó）的表麵處理（lǐ）。含有鉻（gè）、鉬（mù）、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳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（yú）塑料模的表麵處理方法還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離子鍍氮化（huà）鈦、碳化（huà）鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉積硬（yìng）質膜或超硬膜等。

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