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（lì）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 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機（jī）械（xiè）精加工（gōng） - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金（jīn）滲碳鋼製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫（wēn）回火 - 機械粗加工（gōng） - 高溫回（huí）火（huǒ） - 精加工 - 滲碳 - 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 - 鍛造模坯（pī） - 退火 - 機械粗加（jiā）工 - 調質 - 機械精加工 - 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（děng）鋼（gāng）的工藝路線為：下料 - 鍛成模坯 - 球（qiú）化退火 - 機（jī）械粗加工 - 去應（yīng）力（lì）退火 - 機械半精加工 - 機械精加工 - 淬火（huǒ）、回火 - 研磨拋光（guāng） - 裝配。

5.預（yù）硬鋼製（zhì）模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對（duì）於直接使用棒料加工的（de），因供貨狀態已（yǐ）進行了預硬化（huà）處理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料後再加（jiā）工成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛（duàn） - 球化退火 - 刨或銑六麵 - 預硬處（chù）理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精（jīng）加工 - 拋（pāo）光 - 裝配。

二、塑（sù）料（liào）模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點

1.對於（yú）有高硬度、高耐磨性和高（gāo）韌性要求的塑料模（mó）具，要選用滲碳鋼來製造，並把滲碳、淬火（huǒ）和低溫回火作為最終（zhōng）熱處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度為（wéi）0.8～1.5mm，當壓製含硬質（zhì）填料的塑料時模具滲碳層（céng）厚（hòu）度要求為1.3～1.5mm，壓製軟（ruǎn）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（ruò）采用（yòng）碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧（yǎng）化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複（fù）雜型腔的（de）小（xiǎo）型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳（tàn）保溫時間為5～10h，具體應根據（jù）對（duì）滲層厚度的（de）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（duàn）(900～920℃)以快速將碳（tàn）滲入零件表層（céng）為主;中溫（wēn）階段(820～840℃)以（yǐ）增加滲碳（tàn）層厚度為主，這樣（yàng）在滲碳層內建立均勻合理的碳濃度梯度分（fèn）布（bù），便於直接淬火。

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

(二)、淬（cuì）硬鋼塑料模的（de）熱處理

1.形狀比較複（fù）雜的模具（jù），在粗（cū）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（mó）具，變形應（yīng）小於（yú）0.05%。

2.塑料模型腔表麵要求十分（fèn）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、不過熱等（děng）。應在保護氣氛（fēn）爐中或在嚴格脫氧後的鹽（yán）浴爐中加熱，若采用（yòng）普通（tōng）箱式電阻爐加熱，應在模腔麵（miàn）上塗保護劑，同（tóng）時要（yào）控製加熱（rè）速度，冷卻時應（yīng）選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷卻速度，以避免在淬火（huǒ）過程中產生變形、開裂而報廢。一般以熱浴淬火為佳，也可（kě）采用（yòng）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工作溫度，回火時間（jiān）應充分，長短視模具材料和斷麵尺寸而定，但至少要在40～60min以（yǐ）上（shàng）。

(三)、預硬鋼塑（sù）料模的熱處理

1.預硬鋼是以預硬態供貨的，一（yī）般不需熱處理，但有時需進行改鍛，改鍛後的模坯必須進行（háng）熱處理。

2.預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火（huǒ），目的是消除鍛造應力，獲（huò）得均勻的球（qiú）狀（zhuàng）珠光體組織，降低硬度，提高塑性（xìng），改善模坯的切削（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）夠滿足模具的各種工作硬（yìng）度要求。由（yóu）於這類鋼淬透性良好，淬火時（shí）可采用油冷（lěng）、空冷或硝鹽分級（jí）淬火（huǒ）。

(四)、時效硬（yìng）化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步（bù）基本工序。首先進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合（hé）金元素溶入奧氏體中（zhōng），完（wán）成奧氏體後淬火（huǒ）獲得（dé）馬氏體組織。第二步進行時效處理，利用時效強化（huà）達（dá）到最後要求的力學性能。

2.固溶處理加熱（rè）一般在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可取（qǔ）：1min/mm、2～2.5min/mm，淬（cuì）火采用油冷，淬透性好的鋼種也可空冷。如果鍛造模（mó）坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後可直（zhí）接進行固溶淬火。

3.時效處理最（zuì）好在真（zhēn）空爐中進行，若在箱（xiāng）式爐中進行，為防模腔表麵氧化，爐（lú）內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨粉（fěn）、鑄鐵（tiě）屑，在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當（dāng）延長保溫時間，否（fǒu）則難以達到時（shí）效效果。

三、塑料（liào）模的表（biǎo）麵處理（lǐ）

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（chù）理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用最多的表麵（miàn）處（chù）理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍化（huà）能力，能長久保持金（jīn）屬光澤，在多種酸性介質中（zhōng）均不發生化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨性（xìng）。鍍鉻層（céng）還具有較（jiào）高的耐熱性，在空氣（qì）中加熱到500℃時其外（wài）觀和硬度仍無明顯（xiǎn）變化。

2.滲氮（dàn）具（jù）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1000～1200HV)等優點，因而也非（fēi）常適合塑料模的表麵處（chù）理。含有鉻、鉬、鋁、釩（fán）和鈦等合金元素（sù）的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處（chù）理可大大提高（gāo）耐磨（mó）性。

適於塑料模的表麵處理方法還（hái）有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離（lí）子鍍氮化鈦（tài）、碳（tàn）化鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉積硬質膜或超硬膜等。

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