一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成（chéng）形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬（cuì）火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳（tàn）鋼製（zhì）模具（jù）

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝（yì）路線為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫（wēn）回（huí）火 - 精加工 - 滲（shèn）碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製模具

例（lì）如，45，40Cr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造（zào）模坯 - 退火（huǒ） - 機械粗加工 - 調質 - 機械精（jīng）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等鋼的工藝路（lù）線為：下料 - 鍛成模坯 - 球化（huà）退（tuì）火 - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加工（gōng） - 淬火、回火（huǒ） - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配。

5.預硬鋼製（zhì）模具

例如（rú）5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對（duì）於直接使（shǐ）用棒料加工（gōng）的，因供貨狀態已進行了預硬化處理，可直接（jiē）加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料後（hòu）再（zài）加工成形的，其工（gōng）藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨（páo）或銑六麵 - 預硬處（chù）理(34～42HRC) - 機（jī）械粗（cū）加工 - 去應力退火 - 機械精加工（gōng） - 拋光 - 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（dù）、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來製造，並（bìng）把滲碳、淬火和低溫回火作為（wéi）最終熱處理。

2.對滲碳（tàn）層的要求，一（yī）般滲碳層（céng）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（xìng）塑料時滲碳層厚度（dù）為0.8～1.2mm。滲（shèn）碳層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采（cǎi）用碳、氮共（gòng）滲，則耐磨性、耐腐蝕（shí）性（xìng）、抗氧化、防粘（zhān）性就更好。

3.滲碳溫度一般（bān）在900～920℃，複雜型腔的小型模具可取（qǔ）840～860℃中溫（wēn）碳氮共滲。滲碳（tàn）保（bǎo）溫時間（jiān）為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳（tàn）工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為主;中溫階段（duàn）(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在（zài）滲碳層（céng）內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便於直（zhí）接淬火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲碳後可（kě）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);中溫碳氮共滲後（hòu）直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠（jǐ）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（zào）的大（dà）、中型模具)。

(二)、淬硬鋼（gāng）塑料模的熱處理

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以後即進行熱處理，然後進行精加工，才（cái）能保證熱處理時（shí）變形最小，對於精密模（mó）具，變形應（yīng）小（xiǎo）於0.05%。

2.塑料模型腔（qiāng）表麵要求十分嚴格，因此在淬火加熱過程中要確保（bǎo）型腔表麵（miàn）不氧化、不（bú）脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或（huò）在嚴格脫氧後的鹽浴（yù）爐中加熱，若采用普（pǔ）通箱式電阻爐加熱，應（yīng）在模腔麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度，冷卻時應選（xuǎn）擇比較緩和的冷卻介（jiè）質，控製冷卻速（sù）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（cuì）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（yīng）充分，長短視模具材料和斷麵（miàn）尺寸而定，但至（zhì）少要（yào）在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的（de）熱處理（lǐ）

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

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

3.預硬鋼（gāng）的預硬處理工藝簡（jiǎn）單（dān），多（duō）數采用調質處理，調質後（hòu）獲得回火索氏體組織（zhī）。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿足模具的（de）各種工作硬度要求。由於這類鋼淬（cuì）透性良好，淬火時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑（sù）料模的熱處理

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，即把鋼加熱到高溫（wēn），使各種（zhǒng）合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第二步進行時效處理，利用時效強化達到最後要求的力學性能。

2.固（gù）溶處理加熱（rè）一般在鹽（yán）浴爐、箱（xiāng）式爐中進（jìn）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（zhǒng）也可空冷。如果鍛造模坯（pī）時能準確控（kòng）製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固溶（róng）淬火。

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

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑（sù）料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是（shì）一種應用最多的（de）表麵處理方法，鍍（dù）鉻層在大氣中具有強烈的鈍化能力，能長久保持金屬光澤，在多種（zhǒng）酸性介質中均不發生化學反應（yīng）。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨性（xìng）。鍍鉻層還具有（yǒu）較高的耐熱性，在空氣中加熱（rè）到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理溫度低(一（yī）般為550～570℃)，模具變形甚微和滲層硬度高（gāo）(可達1000～1200HV)等優點，因而也非（fēi）常適合塑料模的表（biǎo）麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦（tài）等合金元素的鋼種（zhǒng）比碳鋼（gāng）有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處（chù）理（lǐ）可大大提（tí）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（zǐ）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。

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