一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製（zhì）模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓（yā）成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬（cuì）火（huǒ）、回火 - 研（yán）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（pī） - 正火並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光（guāng） - 裝配。

3.調質（zhì）鋼製模具（jù）

例如（rú），45，40Cr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造（zào）模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調（diào）質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼（gāng）製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛成模（mó）坯（pī） - 球化退火 - 機械粗加（jiā）工 - 去應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加（jiā）工 - 淬火、回火 - 研（yán）磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼（gāng）製（zhì）模具（jù）

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

二、塑料模具的熱處理特點（diǎn）

(一)、滲碳鋼塑料模（mó）的（de）熱處理特（tè）點

1.對於有高硬度、高耐磨性（xìng）和高韌性要求的塑（sù）料模具，要選用滲碳（tàn）鋼來製造，並把滲碳、淬火和低溫回火（huǒ）作為最終熱處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含硬質（zhì）填料的塑料（liào）時模具（jù）滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓（yā）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%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐（nài）磨性、耐腐（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（qiāng）的小型模具可（kě）取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據（jù）對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工（gōng）藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳（tàn）滲入（rù）零件表（biǎo）層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在（zài）滲碳（tàn）層內建立均勻合理的碳濃度梯（tī）度（dù）分布，便於（yú）直接淬火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲碳後（hòu）可分別采用：重新加熱淬火（huǒ）;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼（gāng）);中溫碳氮共滲（shèn）後直接淬火(如用工業純鐵或（huò）低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具（jù）);滲碳後（hòu）空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的大、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處（chù）理

1.形狀比較（jiào）複雜的（de）模具，在（zài）粗加工以後即進行熱處理，然後進行精加工，才能保證熱處理時變形最小，對於精密模具，變形（xíng）應小於0.05%。

2.塑料模型腔表麵要求十（shí）分嚴格，因此在淬火加熱過程中要確保型腔表（biǎo）麵不氧化、不脫（tuō）碳（tàn）、不侵蝕、不過熱（rè）等。應在（zài）保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模腔麵上塗保護（hù）劑，同時要控製加熱速度（dù），冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介（jiè）質，控製冷卻速度，以避免在淬火過程中產生變形、開（kāi）裂而（ér）報廢。一般以（yǐ）熱浴淬火為佳，也可采用預冷淬火的方式。

3.淬（cuì）火後應（yīng）及時回火，回（huí）火溫度要高於模具的工作溫度，回火時（shí）間應充分，長短視模（mó）具材料和斷麵尺寸而（ér）定，但至少要在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（bān）不需（xū）熱處理（lǐ），但有時需進行改鍛，改鍛後的模坯必須進行熱處理。

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

3.預硬（yìng）鋼的預硬處理工藝簡（jiǎn）單，多數采用調質處理，調質後獲得回火（huǒ）索氏體組（zǔ）織。高溫回火的（de）溫度範圍很寬能夠滿足模具（jù）的各種工作硬度要求。由於這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油（yóu）冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時（shí）效硬化鋼塑料模（mó）的熱（rè）處（chù）理

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

2.固溶處理加熱一般在鹽（yán）浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用（yòng）油冷，淬透性好的鋼種（zhǒng）也可空冷。如（rú）果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行（háng）固溶淬火（huǒ）。

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

三、塑料（liào）模的表麵處理

為了提高塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其（qí）進行適當的（de）表（biǎo）麵處理。

1.塑（sù）料模鍍（dù）鉻是一種應用（yòng）最多的表（biǎo）麵處理方法，鍍鉻層在大氣中（zhōng）具（jù）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（bú）發生（shēng）化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優（yōu）良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐（nài）熱性，在空氣中（zhōng）加熱到500℃時（shí）其外觀（guān）和硬度（dù）仍無明顯變化。

2.滲氮具有（yǒu）處理（lǐ）溫度低(一般為550～570℃)，模具變形甚微和滲層硬度高(可（kě）達1000～1200HV)等優點（diǎn），因而也非（fēi）常適合塑料（liào）模的（de）表（biǎo）麵處理。含有（yǒu）鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的（de）鋼種比碳鋼（gāng）有更好的滲氮性能，用作（zuò）塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐磨性。

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

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