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（rú），20，20Cr，20CrMnTi等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模（mó）坯 - 退火（huǒ） - 機械（xiè）粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、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 - 正火並高溫（wēn）回火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工（gōng） - 滲碳（tàn） - 淬火、回（huí）火 - 研磨拋光 - 裝配（pèi）。

3.調質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼（gāng）的工（gōng）藝路線為（wéi）：下料 - 鍛造模（mó）坯 - 退火 - 機械粗加工（gōng） - 調質 - 機械精加工 - 修（xiū）整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製（zhì）模具（jù）

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝（yì）路線為：下料（liào） - 鍛成（chéng）模（mó）坯 - 球化退火 - 機械粗加工 - 去應力（lì）退火 - 機（jī）械半精加工 - 機（jī）械精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於（yú）直接使用棒料（liào）加工的，因供貨狀態已進行了預硬化處（chù）理，可直接加（jiā）工成形後拋光、裝配。對於要改（gǎi）鍛成坯料後再加工成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火（huǒ） - 刨（páo）或（huò）銑六麵 - 預硬（yìng）處理(34～42HRC) - 機械粗（cū）加工（gōng） - 去應力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝（zhuāng）配。

二、塑料模具（jù）的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱（rè）處理特點

1.對於有高硬度、高耐磨性和（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，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含（hán）硬質填料的塑料時模具滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓製軟性塑料時滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含（hán）碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就（jiù）更好（hǎo）。

3.滲碳（tàn）溫度一般在900～920℃，複雜型腔的（de）小型模具可取（qǔ）840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據（jù）對（duì）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（jiē）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（tàn）層厚度（dù）為主，這樣在（zài）滲碳層內（nèi）建立均勻合理的碳濃（nóng）度梯度分布，便於直接淬火。

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

(二)、淬硬鋼塑料模的熱（rè）處理

1.形狀比較複雜的模具（jù），在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，變形應小於（yú）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麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不（bú）過熱等。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劑，同時要控製加熱速度，冷（lěng）卻時應（yīng）選擇比較緩和的冷卻介質，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。一般以熱浴淬火為佳，也可采用預冷淬火的（de）方式。

3.淬火後應及時回火，回火溫度要高於模具的工作溫度，回火時間應充分，長短（duǎn）視模具材料和斷麵尺（chǐ）寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的（de）熱處（chù）理

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

2.預硬鋼的預先（xiān）熱處理通常采用球化退火，目（mù）的是消除鍛造應力，獲得均勻的球（qiú）狀珠光體組織，降低硬度（dù），提高塑性（xìng），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（yì）簡單（dān），多數（shù）采用調質處（chù）理，調質後獲得回火索氏（shì）體組織。高溫回火的溫（wēn）度範圍很寬能夠滿足模具的（de）各種工作硬度要求。由於這類鋼淬透性良（liáng）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.時效硬化鋼的熱（rè）處理（lǐ）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，使各（gè）種合金元素溶入奧氏體（tǐ）中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第二步進行時效處（chù）理，利用時（shí）效（xiào）強化（huà）達到最（zuì）後要求的力學性能。

2.固溶處理加熱（rè）一般在（zài）鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬（cuì）火（huǒ）采用油冷，淬透性好的鋼（gāng）種也可空冷。如果鍛造模坯時（shí）能準確控製（zhì）終鍛溫度，鍛造後可直接進行（háng）固溶淬火。

3.時效處理最好在真空爐中進行，若在（zài）箱式爐中進行（háng），為防模腔表麵（miàn）氧化，爐內須通入（rù）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。裝箱保護（hù）加（jiā）熱要適當延長保溫（wēn）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（gāo）塑（sù）料模（mó）表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表（biǎo）麵處理。

1.塑料模（mó）鍍鉻是一（yī）種應用最多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的（de）鈍化（huà）能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質中均不發生（shēng）化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的（de）耐熱性，在空（kōng）氣中加熱到（dào）500℃時其外觀和硬度仍（réng）無明顯變化。

2.滲（shèn）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(可達（dá）1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模（mó）的表麵處理。含有鉻、鉬（mù）、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比（bǐ）碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐磨性。

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

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