一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合（hé）金鋼製模具

例如，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 - 機械（xiè）精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製（zhì）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 - 高溫回火 - 精加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋（pāo）光 - 裝配（pèi）。

3.調質鋼製模具

例如，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（zhuāng）配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼（gāng）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（xiè）半精加工 - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等（děng）鋼。對於直接（jiē）使用（yòng）棒料加工的，因供貨狀態已（yǐ）進行（háng）了預（yù）硬化處理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料後再加工成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨（páo）或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗（cū）加工 - 去應（yīng）力退火 - 機（jī）械精加（jiā）工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳（tàn）鋼（gāng）塑料模的（de）熱處理特點

1.對於有高（gāo）硬度、高耐（nài）磨性和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（de）要求，一般（bān）滲（shèn）碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製（zhì）含硬質填料的塑料時模（mó）具滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓製（zhì）軟性塑（sù）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，則耐磨性、耐腐蝕（shí）性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲碳（tàn）溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小（xiǎo）型模（mó）具可取840～860℃中溫碳（tàn）氮共滲。滲（shèn）碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚（hòu）度的要（yào）求來選擇。滲（shèn）碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速（sù）將碳滲入（rù）零件（jiàn）表層為主;中溫階段(820～840℃)以增（zēng）加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建（jiàn）立均勻合理的碳濃（nóng）度梯度分（fèn）布，便於直接（jiē）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（xīn）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（hòu）直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模（mó）具);滲碳後（hòu）空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的大、中（zhōng）型模（mó）具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以後即進行熱（rè）處理，然後進行（háng）精加工，才能保證熱處理時變形最（zuì）小（xiǎo），對於精密模具，變形（xíng）應小於0.05%。

2.塑料模（mó）型（xíng）腔表麵要求十分嚴格，因此在淬火加熱過（guò）程中要確保型腔表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧（yǎng）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（yào）控製加熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷卻速度，以避（bì）免在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。一般以熱浴淬火（huǒ）為佳，也可采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及（jí）時（shí）回火，回火溫度要高於模具的工作溫度，回火時間應充（chōng）分，長短視（shì）模（mó）具材料和斷麵尺寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理（lǐ）

1.預硬鋼是以預硬態（tài）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（shì）消除鍛造應力，獲得均勻的球（qiú）狀珠（zhū）光體（tǐ）組織，降低（dī）硬度，提高塑性，改善模（mó）坯的切削加工性能或（huò）冷擠壓成（chéng）形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工（gōng）藝簡單，多數采用調（diào）質處理，調質後獲得（dé）回火索氏體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿足模具的各種工（gōng）作硬度要求。由於這類鋼淬透性良好，淬（cuì）火時可采（cǎi）用油冷、空冷或硝鹽分（fèn）級淬（cuì）火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱（rè）處理

1.時效硬（yìng）化鋼的熱（rè）處理工藝分兩步基本（běn）工序。首先進行固溶處理，即把鋼（gāng）加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏（shì）體中，完（wán）成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第二步進行時效處理，利用時效強化達到最後要求（qiú）的力學性能。

2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐（lú）、箱（xiāng）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。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固溶淬火。

3.時效處理最好（hǎo）在真空爐中進行，若在箱式爐中進行，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（shí）墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保（bǎo）護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當延長保溫時間，否則難以達到（dào）時效效果。

三、塑料模（mó）的表麵處理（lǐ）

為了提高塑料模表麵耐磨性和耐（nài）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處理方法，鍍鉻層在大氣中（zhōng）具有強烈（liè）的（de）鈍化能力，能（néng）長久保持金屬光澤，在多種酸性介質中均不發生化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而（ér）具有優良的耐磨性（xìng）。鍍鉻層還具有較（jiào）高的耐熱性，在空氣中加熱到（dào）500℃時其外觀和硬度仍無（wú）明顯變化。

2.滲氮具有處（chù）理（lǐ）溫度低(一般（bān）為550～570℃)，模具變形甚微和滲層硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦（tài）等（děng）合金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進（jìn）行滲氮處理可大（dà）大（dà）提高耐磨性。

適於塑料模的表麵處理（lǐ）方法還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離子鍍氮化鈦、碳（tàn）化鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉積硬質膜或超（chāo）硬膜等。

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