一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳（tàn）鋼及低碳合金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的（de）工藝路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯（pī） - 退火 - 機械（xiè）粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結（jié）晶退火 - 機械精加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配（pèi）。

2.高合金滲碳鋼（gāng）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（jīng）加工（gōng） - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製模具

例如（rú），45，40Cr等鋼的工藝路（lù）線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機（jī）械粗加工 - 調質 - 機械精（jīng）加工 - 修整、拋光（guāng） - 裝配（pèi）。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具

例（lì）如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的（de）工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械粗（cū）加工 - 去應力退火 - 機械半（bàn）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（jù）

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對（duì）於直接使（shǐ）用棒料加工的，因供貨狀態已進行了預硬（yìng）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（wéi）：下料 - 改（gǎi）鍛 - 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 - 機械精加工 - 拋（pāo）光 - 裝配（pèi）。

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（yǒu）高（gāo）硬（yìng）度、高耐磨性（xìng）和高韌性要求的塑料模具，要選（xuǎn）用滲碳（tàn）鋼來製（zhì）造，並把（bǎ）滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製（zhì）含硬（yìng）質填料的塑料時模（mó）具滲碳層厚度要求為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（wéi）0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐（nài）腐蝕性、抗氧化（huà）、防粘性就更好。

3.滲碳溫度（dù）一般在900～920℃，複（fù）雜型腔的小型模具可取（qǔ）840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫（wēn）時間為5～10h，具體應根據對滲層厚（hòu）度的要（yào）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(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫階（jiē）段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建（jiàn）立均勻合理（lǐ）的（de）碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲（shèn）碳後的淬火工（gōng）藝按鋼（gāng）種不同，滲碳後可分別采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫（wēn）碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷（lěng）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（dà）、中型（xíng）模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的（de）熱處理

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以後即進行熱處（chù）理，然後進行精（jīng）加工，才能保（bǎo）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（gé），因此在淬火加（jiā）熱（rè）過程中要確保型（xíng）腔（qiāng）表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在（zài）保護氣氛爐中或（huò）在嚴格脫氧後的鹽浴（yù）爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加（jiā）熱，應在模（mó）腔麵上（shàng）塗保護劑，同時要控製加熱速（sù）度，冷卻（què）時應（yīng）選擇比較緩和（hé）的冷卻介質，控製冷卻速度（dù），以避免在淬火過（guò）程中產生變形、開裂而報廢。一般以熱浴淬火為佳，也（yě）可采用預冷淬火（huǒ）的方式。

3.淬火後應及時回火，回火溫度要高於模具的工作（zuò）溫度，回（huí）火（huǒ）時間（jiān）應充（chōng）分，長短視模具材（cái）料和斷麵尺寸而定，但至少要在（zài）40～60min以（yǐ）上。

(三)、預硬鋼塑（sù）料模的熱處理（lǐ）

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

2.預硬（yìng）鋼的預先熱（rè）處（chù）理通（tōng）常采用球化退火，目的是消除（chú）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（mó）坯（pī）的切削加工性（xìng）能或冷擠壓成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工（gōng）藝簡單，多數采用調質處理（lǐ），調質後（hòu）獲得回火索（suǒ）氏體組織。高溫（wēn）回火的溫度範圍很寬能夠滿足模具的各（gè）種工作硬度要求（qiú）。由於這類鋼淬透（tòu）性良（liáng）好，淬火時可采用油冷（lěng）、空冷或硝鹽（yán）分級（jí）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。首先進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使（shǐ）各種合（hé）金元素溶入奧氏（shì）體中，完成奧氏（shì）體後淬火獲得馬氏體組織（zhī）。第二步進行時效處理（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浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可（kě）取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的（de）鋼種也可空冷。如果鍛造模坯（pī）時能準確控製終鍛溫（wēn）度，鍛造後可直接進（jìn）行（háng）固（gù）溶淬（cuì）火。

3.時效處理最好在真空爐中進行，若在箱式爐中進行，為防模腔表麵（miàn）氧化，爐內須通入保護氣氛，或（huò）者用氧化鋁（lǚ）粉（fěn）、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下（xià）進行時效。裝箱（xiāng）保護加熱要適當延長（zhǎng）保溫時間，否則難以達到時（shí）效效果。

三（sān）、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用最多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍（dùn）化能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質中均不發生化學反（fǎn）應。鍍（dù）層硬度達（dá）1000HV，因而具有優良（liáng）的（de）耐磨性。鍍鉻層（céng）還具有較高的耐熱性，在空氣中（zhōng）加（jiā）熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處（chù）理溫度低(一般為550～570℃)，模具變（biàn）形（xíng）甚微和滲層硬度高（gāo）(可達1000～1200HV)等優點，因而也非（fēi）常適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼有（yǒu）更好的（de）滲（shèn）氮性能，用作塑料模時進行滲（shèn）氮處理（lǐ）可大大提高耐磨性。

適於塑料模（mó）的表麵處理方法還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離子鍍氮化鈦、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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