一、塑料模具的製造工藝路線

1.低（dī）碳鋼及低碳（tàn）合金鋼製模（mó）具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模（mó）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（tàn） - 淬火（huǒ）、回火 - 研磨（mó）拋光 - 裝配。

2.高合金（jīn）滲碳鋼製模具

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

3.調質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝（yì）路線為：下料（liào） - 鍛（duàn）造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配（pèi）。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具（jù）

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等（děng）鋼的工藝路線為：下（xià）料 - 鍛（duàn）成模坯 - 球化退火 - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料加工的，因供貨狀態已（yǐ）進行了預硬化處理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料後再（zài）加工（gōng）成形的，其工藝路（lù）線為：下料 - 改鍛 - 球化退火（huǒ） - 刨或銑六麵（miàn） - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配（pèi）。

二、塑料模（mó）具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特（tè）點（diǎn）

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

2.對滲碳（tàn）層的要求，一般（bān）滲碳層的（de）厚度（dù）為0.8～1.5mm，當壓製含硬（yìng）質填料的塑料時（shí）模具滲（shèn）碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓製軟性塑料時滲碳層厚度為（wéi）0.8～1.2mm。滲（shèn）碳（tàn）層（céng）的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采（cǎi）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（xíng）腔的小型模具可取840～860℃中溫（wēn）碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的（de）要求來選擇。滲碳工藝以采用分級滲（shèn）碳工藝為宜，即（jí）高溫階段(900～920℃)以（yǐ）快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段（duàn）(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲（shèn）碳層內（nèi）建立均勻合理的碳濃度（dù）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，滲碳後可分（fèn）別采用：重新加熱（rè）淬火;分級滲碳後直（zhí）接淬火(如合金滲碳（tàn）鋼);中溫碳氮共滲（shèn）後（hòu）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);滲碳後空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的大、中型模具)。

(二)、淬（cuì）硬鋼塑料模（mó）的熱處理

1.形狀比較複雜（zá）的模具，在粗加工以後即進行熱（rè）處理，然（rán）後進行精加工，才能保證熱處理時變形最小，對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模型腔表麵要求十分嚴格，因（yīn）此在淬火加熱（rè）過程中要確保型腔表麵（miàn）不氧化、不脫碳、不（bú）侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中（zhōng）加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模腔麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度（dù），冷（lěng）卻時應選擇比較緩和的冷卻介質（zhì），控製冷（lěng）卻速度，以避（bì）免在淬火過程中產生變形、開（kāi）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.淬火後應及時回火，回火溫度要（yào）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（chǐ）寸而定，但（dàn）至少（shǎo）要在40～60min以（yǐ）上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理

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

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

3.預硬鋼的（de）預硬處理工藝（yì）簡單，多數采用（yòng）調質處理，調質後獲得回火索（suǒ）氏體組織。高溫回火的溫（wēn）度範圍很寬能夠滿足模具的（de）各種工作硬度要求（qiú）。由於這類鋼淬透性良（liáng）好，淬火時可采用（yòng）油冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四（sì）)、時效硬化鋼（gāng）塑料模的熱處理

1.時效（xiào）硬化鋼的熱處理工（gōng）藝分兩步基本工序。首先（xiān）進行固溶處（chù）理，即把鋼加熱（rè）到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏（shì）體後淬火獲得馬（mǎ）氏體組織。第二步進行時效處理，利用時效強化達到最（zuì）後要求的力學性能（néng）。

2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐、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（tòu）性好的鋼種也可空冷。如果鍛造（zào）模坯（pī）時能準確控製終鍛溫（wēn）度，鍛（duàn）造後可（kě）直接進行固溶（róng）淬火。

3.時效處理（lǐ）最（zuì）好在真空爐（lú）中進（jìn）行，若在箱式爐中（zhōng）進行，為（wéi）防模腔（qiāng）表麵（miàn）氧化（huà），爐（lú）內須通入（rù）保護氣氛，或者用氧（yǎng）化鋁（lǚ）粉、石墨粉、鑄鐵屑，在（zài）裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適（shì）當延長保溫時間，否則難以達到時效效果。

三、塑料模的（de）表麵處理

為了提高塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑（sù）料模鍍鉻是一種應用最多的表（biǎo）麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍化能（néng）力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質中均不發（fā）生化（huà）學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的（de）耐熱性，在空氣中（zhōng）加熱到（dào）500℃時其外觀和硬度仍無明顯（xiǎn）變化。

2.滲氮具（jù）有處（chù）理溫度低(一般為550～570℃)，模具變（biàn）形甚微和滲層硬度（dù）高(可（kě）達1000～1200HV)等優點，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鋼有更好（hǎo）的滲氮性能，用（yòng）作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（dù）氮化鈦、碳化鈦或碳氮化鈦（tài），PVD、CVD法沉積硬質膜或超（chāo）硬膜等（děng）。

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