一（yī）、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低（dī）碳合金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下（xià）料 - 鍛造模（mó）坯 - 退火 - 機械粗加（jiā）工 - 冷擠壓成形 - 再（zài）結晶（jīng）退火 - 機械精加工 - 滲（shèn）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鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高（gāo）溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火（huǒ）、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調（diào）質鋼製模具

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

4.碳素工具（jù）鋼及合金工具鋼製（zhì）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 - 機械半精加工 - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研（yán）磨拋光（guāng） - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼（gāng）。對於直接使用棒料加工的，因供貨狀態已進行了預硬化處理，可直接加工成形後拋（pāo）光、裝配。對於要改鍛成坯料後再加工成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化（huà）退火 - 刨或銑六（liù）麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機（jī）械粗（cū）加工 - 去（qù）應力退火 - 機械精加工 - 拋光（guāng） - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點

1.對於有高硬度、高（gāo）耐磨性和（hé）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.對滲碳層的要求，一般滲（shèn）碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含（hán）硬質填（tián）料的塑料時模具（jù）滲碳（tàn）層厚（hòu）度要求為（wéi）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（wéi）佳。若（ruò）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℃，複雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即（jí）高溫階段（duàn）(900～920℃)以快速將碳滲（shèn）入零件表（biǎo）層（céng）為主;中溫階（jiē）段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣（yàng）在滲碳層內建立均勻合（hé）理的碳濃度梯度分布，便（biàn）於直（zhí）接淬火。

4.滲（shèn）碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲（shèn）碳後可分別采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中（zhōng）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);滲碳後空冷（lěng）淬（cuì）火（huǒ）(如高合金滲碳鋼製造的大、中型模（mó）具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形（xíng）狀比較複雜的模具，在（zài）粗加工以後即進行熱處（chù）理，然後進行精加工，才（cái）能保證熱處理時（shí）變形最小（xiǎo），對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模（mó）型腔表麵要（yào）求十分嚴格，因（yīn）此在淬火加熱過（guò）程中（zhōng）要確保型腔表麵（miàn）不氧化、不（bú）脫碳、不（bú）侵蝕、不過熱等。應在（zài）保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的（de）鹽浴爐（lú）中加熱，若（ruò）采用普通（tōng）箱式電阻爐加熱，應在模腔麵（miàn）上塗（tú）保護劑，同時要控（kòng）製加熱速度，冷卻（què）時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷卻速度，以避免在淬火過程（chéng）中產生變形、開（kāi）裂而報廢。一般以（yǐ）熱（rè）浴淬火為佳（jiā），也可采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及時回火，回火溫度要高於模具（jù）的工作溫度，回火時間應充分，長短視模具材（cái）料（liào）和斷麵（miàn）尺寸而定，但（dàn）至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理

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

2.預（yù）硬鋼的預先熱處（chù）理（lǐ）通常采（cǎi）用球化退火，目的是消除鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光體組織，降低硬度，提（tí）高塑（sù）性，改善模坯的切削加（jiā）工性能或冷（lěng）擠壓成（chéng）形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數采用調（diào）質處理，調質後獲（huò）得回火索氏體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能（néng）夠滿足模具的各種工作硬度要（yào）求（qiú）。由於這類鋼淬透性良好，淬火時可采用（yòng）油冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四（sì）)、時效硬化鋼塑料模的熱（rè）處理

1.時效硬（yìng）化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。首先（xiān）進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元（yuán）素溶（róng）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，利用時效（xiào）強化達到最後要求的力學性能。

2.固溶處理加熱一般（bān）在鹽（yán）浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火（huǒ）采用油冷，淬透性好的鋼（gāng）種也可空冷（lěng）。如果鍛（duàn）造模坯時（shí）能準確控製（zhì）終鍛溫度，鍛（duàn）造後可直接進行固溶淬火。

3.時效處理最好（hǎo）在真空爐（lú）中進行，若在（zài）箱（xiāng）式爐（lú）中（zhōng）進（jìn）行，為防模腔表麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁（lǚ）粉、石墨粉、鑄鐵屑，在裝（zhuāng）箱保護（hù）條件下進行時效。裝箱保護（hù）加熱要適（shì）當延長保溫時間，否則難以達到時效效果。

三、塑（sù）料模的（de）表麵處理

為了提高塑料（liào）模表麵（miàn）耐（nài）磨性和耐蝕（shí）性，常對其進（jìn）行適當的表麵處（chù）理。

1.塑料模鍍鉻是一（yī）種（zhǒng）應用最（zuì）多的表麵處理方法，鍍（dù）鉻層在大氣中具有強烈的鈍（dùn）化能力，能（néng）長久保持金（jīn）屬光澤，在多種酸性介質中均不發生化（huà）學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良（liáng）的耐磨（mó）性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在空氣中加（jiā）熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化（huà）。

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

適於塑料（liào）模的表麵處理方法還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離（lí）子（zǐ）鍍氮化鈦、碳化鈦或（huò）碳氮化鈦（tài），PVD、CVD法沉積硬質膜或超（chāo）硬膜等。