一、塑料模具的製造工藝路線

1.低（dī）碳鋼及低碳合金鋼製模具（jù）

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路（lù）線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷（lěng）擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳（tàn）鋼製模（mó）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（cū）加工 - 高溫（wēn）回火 - 精加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配。

3.調質（zhì）鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機（jī）械精加工 - 修整、拋光 - 裝（zhuāng）配（pèi）。

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 - 機械半精（jīng）加工 - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預（yù）硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於（yú）直接使用棒料加（jiā）工的，因（yīn）供貨狀態已進行了預硬化處理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛（duàn）成坯料後再加工成形的，其（qí）工（gōng）藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去（qù）應力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模（mó）具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼（gāng）塑料模的熱處理特點

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

2.對滲碳層的（de）要求，一般滲碳層的厚度為（wéi）0.8～1.5mm，當壓製含硬質填料的塑料時（shí）模具滲碳層厚度要求（qiú）為（wéi）1.3～1.5mm，壓製軟性塑料時滲（shèn）碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若（ruò）采用碳、氮（dàn）共（gòng）滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗（kàng）氧化、防粘性（xìng）就更好。

3.滲碳（tàn）溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共（gòng）滲。滲碳保溫（wēn）時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采（cǎi）用分級滲碳工（gōng）藝為宜，即（jí）高溫階段(900～920℃)以快速將（jiāng）碳（tàn）滲入零件表層為主;中溫階（jiē）段(820～840℃)以增（zēng）加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立均勻合理的（de）碳濃度梯度分布，便於直接淬（cuì）火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲碳後（hòu）可分別采（cǎi）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（hòu）直接（jiē）淬火(如（rú）用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形（xíng）的小型精密（mì）模具);滲碳後（hòu）空冷淬火（huǒ）(如高（gāo）合金（jīn）滲碳鋼製造的大、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的（de）熱處理（lǐ）

1.形狀比較複雜的模（mó）具，在粗加工以後即進行熱處理，然後進行（háng）精（jīng）加工，才能保證熱處理時變形最小，對於精密模具，變形應小於（yú）0.05%。

2.塑料模型腔（qiāng）表麵（miàn）要求十分嚴格，因此在淬火（huǒ）加熱過程中要確保型（xíng）腔表麵不氧化、不（bú）脫碳、不（bú）侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴（yán）格脫氧後的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加（jiā）熱，應在（zài）模腔麵上塗保（bǎo）護（hù）劑，同時要控製加熱速度，冷卻（què）時應選擇比較（jiào）緩和的冷卻介質（zhì），控製冷卻速度，以避免在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。一（yī）般以熱浴淬火為佳，也可采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及時回（huí）火，回火溫度要高於（yú）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（dàn）至少要在40～60min以上。

(三)、預硬（yìng）鋼塑料模的熱處（chù）理

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

2.預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火，目的是消除鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光（guāng）體組織（zhī），降低硬度，提（tí）高塑性，改善模坯（pī）的切削加工性能或冷擠壓成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數采用調質處理，調質（zhì）後獲得回火索氏體組織。高溫回火（huǒ）的溫度範圍很寬能夠滿（mǎn）足模具的各種工作硬度要求。由於這類（lèi）鋼淬透性良好，淬火（huǒ）時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效（xiào）硬化鋼塑料模的（de）熱處理

1.時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。首先（xiān）進行固溶處理，即把鋼加熱到（dào）高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後（hòu）淬火獲得馬氏體組織。第二步進行時效處理，利用（yòng）時效強化達（dá）到最後要求的力學性能。

2.固溶（róng）處理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行（háng），加熱時間分別（bié）可取（qǔ）：1min/mm、2～2.5min/mm，淬（cuì）火采用油冷，淬透性好的鋼種也可空冷（lěng）。如果（guǒ）鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固（gù）溶淬火。

3.時效處理最好在真空爐中進行（háng），若在箱式爐中進行，為（wéi）防模腔表麵（miàn）氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護（hù）條件（jiàn）下進行時（shí）效。裝箱保護加熱要適當延長保溫（wēn）時間，否則難以達到時效效果。

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模（mó）表麵耐磨性和耐蝕（shí）性，常（cháng）對其進行適當的（de）表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是（shì）一種應用最多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具（jù）有（yǒu）強烈的鈍（dùn）化能力，能（néng）長久（jiǔ）保持金屬光（guāng）澤，在多種酸性（xìng）介質中均不（bú）發生（shēng）化學反應。鍍層硬度（dù）達1000HV，因而（ér）具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時其外（wài）觀和硬度仍無明顯變化（huà）。

2.滲（shèn）氮具有（yǒu）處理溫度（dù）低(一般為550～570℃)，模具變形（xíng）甚微和滲層硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因而也非常適（shì）合塑料模的表麵處（chù）理。含有（yǒu）鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元（yuán）素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能（néng），用作塑料模時進行滲氮處（chù）理（lǐ）可大大提高耐磨性（xìng）。

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

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