一（yī）、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（lì）如，20，20Cr，20CrMnTi等（děng）鋼（gāng）的工藝（yì）路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成形（xíng） - 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 - 正火並高溫回火 - 機械粗加工（gōng） - 高溫回火 - 精加工（gōng） - 滲（shèn）碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質（zhì）鋼製（zhì）模具

例如（rú），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

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（gōng） - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配。

5.預硬鋼（gāng）製模具（jù）

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等（děng）鋼。對於直接使用棒料加工（gōng）的，因供貨狀態已進行（háng）了預硬化處理，可直接加工成形後（hòu）拋（pāo）光、裝配。對於要改鍛成坯料後再加工（gōng）成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨或銑六麵 - 預（yù）硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝（zhuāng）配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模（mó）的熱處理特點

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

2.對滲碳層的（de）要求，一般（bān）滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓（yā）製含硬質填料的塑料時模具（jù）滲碳層厚（hòu）度（dù）要求為1.3～1.5mm，壓製軟性塑料時（shí）滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的（de）含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用（yòng）碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防（fáng）粘性就更好。

3.滲碳溫（wēn）度一般（bān）在900～920℃，複雜型腔的小型（xíng）模具可取840～860℃中溫碳氮（dàn）共滲。滲碳保（bǎo）溫時間為5～10h，具體應（yīng）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，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為（wéi）主，這樣在滲碳層（céng）內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便（biàn）於直接淬火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼（gāng）種不同，滲碳後可分別采用：重（chóng）新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小（xiǎo）型精密模具);滲碳後空冷（lěng）淬火(如高（gāo）合金滲碳鋼製造的大、中型模具)。

(二)、淬硬（yìng）鋼塑料模（mó）的熱處理

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

2.塑料模型腔表麵要求十分嚴格，因此（cǐ）在淬火加熱過程中要確保型腔表麵不氧化、不脫碳（tàn）、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後（hòu）的鹽浴爐中加熱，若（ruò）采用普通箱式（shì）電（diàn）阻爐加熱（rè），應在模腔麵（miàn）上（shàng）塗保護劑（jì），同時要控製加熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介（jiè）質，控製冷卻速度，以（yǐ）避（bì）免在淬火過程中（zhōng）產生變形（xíng）、開裂而報廢。一般以熱（rè）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，回火溫度要高於模具的（de）工（gōng）作溫度（dù），回火時間應充分，長（zhǎng）短視模具材料（liào）和（hé）斷麵尺寸而定（dìng），但至少要在40～60min以上（shàng）。

(三)、預硬鋼（gāng）塑料模的熱處理

1.預（yù）硬鋼是以預（yù）硬態供貨的，一般不需熱處理，但有時（shí）需進行（háng）改鍛，改鍛後的模坯必須進行熱處（chù）理。

2.預硬鋼的預（yù）先熱處理通（tōng）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（zǔ）織（zhī），降低硬度，提高塑性，改善模（mó）坯的切削（xuē）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（duō）數采用調質處理，調質後獲得回火索氏體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能（néng）夠滿（mǎn）足模具（jù）的各種（zhǒng）工作硬度要求。由（yóu）於（yú）這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效（xiào）硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。首（shǒu）先進行固溶處理，即把鋼加熱到（dào）高（gāo）溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組（zǔ）織。第二步進行（háng）時效處理，利用（yòng）時效強化達到最後要求的力學性能。

2.固溶處理（lǐ）加熱一般（bān）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，淬透性好的鋼種也可空（kōng）冷。如果鍛（duàn）造模坯時能準（zhǔn）確（què）控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固溶淬火。

3.時效處理最好在真空爐（lú）中進行，若在箱式爐中進行，為防模腔表麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用（yòng）氧化鋁粉、石墨粉（fěn）、鑄鐵屑，在（zài）裝箱保護條件下進行時效。裝（zhuāng）箱保護加熱要適當延長保溫時間，否則難以達到時效（xiào）效果。

三、塑（sù）料模的表麵處理（lǐ）

為了提高塑料模表麵耐磨（mó）性和耐蝕性（xìng），常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一（yī）種應用最（zuì）多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強（qiáng）烈的鈍化能（néng）力，能長久保持金屬光澤，在（zài）多種酸性介質中均不發生化學反應。鍍（dù）層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨（mó）性。鍍（dù）鉻層還具有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時其外觀和硬度仍（réng）無明（míng）顯變化。

2.滲氮具有處理溫度（dù）低（dī）(一般為550～570℃)，模具（jù）變形（xíng）甚微和滲（shèn）層硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因而（ér）也非常適合塑料模的表麵處理（lǐ）。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等（děng）合金元素的鋼種比碳鋼有更好的（de）滲（shèn）氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大（dà）提高耐磨（mó）性。

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