一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼（gāng）製模具

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

2.高合金滲碳鋼製模具（jù）

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝（yì）路線為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高（gāo）溫回（huí）火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製模（mó）具

例如，45，40Cr等鋼的工藝（yì）路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退（tuì）火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光（guāng） - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金（jīn）工具（jù）鋼製模（mó）具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料（liào） - 鍛成模（mó）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（jīng）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（gāng）。對於直接使（shǐ）用棒（bàng）料加工的，因供貨狀態（tài）已進行了（le）預硬化處（chù）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（tuì）火（huǒ） - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火（huǒ） - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二（èr）、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特（tè）點

1.對於（yú）有高硬度、高耐（nài）磨性和高韌性要求的（de）塑料（liào）模具，要選用滲碳鋼來製（zhì）造（zào），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（bān）滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製（zhì）含硬質填料的塑（sù）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（tàn）層（céng）的含碳量為0.7%～1.0%為佳（jiā）。若采用碳、氮共滲（shèn），則耐磨性（xìng）、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共（gòng）滲。滲碳保溫（wēn）時間為5～10h，具體應根據（jù）對滲（shèn）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（biǎo）層（céng）為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這（zhè）樣在滲碳層內建立均勻合（hé）理的碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲碳後的（de）淬火工藝按鋼（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（cuì）火(如（rú）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（xíng）的小型精密模（mó）具);滲碳（tàn）後空（kōng）冷淬（cuì）火(如高合金滲碳鋼製造的大（dà）、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形（xíng）狀比較複雜的模具，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0.05%。

2.塑料模型腔表麵要求十分嚴（yán）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、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴（yán）格脫氧後的鹽浴（yù）爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱（rè），應在模腔麵上塗保護（hù）劑，同時要控製加熱速（sù）度，冷卻時應選擇比較緩（huǎn）和的冷卻介（jiè）質，控製冷卻速度，以避免在淬火過程中（zhōng）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方式。

3.淬火後應及時回火，回火（huǒ）溫度要（yào）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寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理

1.預硬鋼是以（yǐ）預硬（yìng）態供（gòng）貨的（de），一般不需（xū）熱處理，但有時需進行改（gǎi）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（yòng）球化退火，目的是消除（chú）鍛造應力，獲（huò）得均勻的球（qiú）狀珠（zhū）光體組織，降低硬度，提（tí）高塑性，改善模坯（pī）的切（qiē）削加（jiā）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（chù）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夠滿足模具（jù）的各種工作硬度要求。由（yóu）於這類（lèi）鋼淬透性良好，淬火時可采（cǎi）用油冷（lěng）、空冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的（de）熱處理

1.時效硬化鋼的熱處理（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，使各種合（hé）金元素溶入（rù）奧（ào）氏體中，完成奧氏體後淬火獲（huò）得馬氏體組織。第二（èr）步進行時效處理，利用時效強化達到最後要求的力學性能。

2.固溶（róng）處理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行（háng），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（kě）空（kōng）冷。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫（wēn）度，鍛造後（hòu）可直接進行固溶淬火。

3.時效處（chù）理最好在真空爐中進行，若在箱式爐（lú）中進行，為防模腔表麵氧化，爐內須通入（rù）保護（hù）氣氛，或者用氧化鋁粉、石（shí）墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下進行（háng）時效。裝箱保護加熱要（yào）適當延長保溫時（shí）間，否（fǒu）則難以達到（dào）時效（xiào）效果（guǒ）。

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模表麵耐（nài）磨性和耐蝕性，常對其進（jìn）行適當的（de）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化能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質中均不發（fā）生化學（xué）反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良（liáng）的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐（nài）熱性（xìng），在空（kōng）氣中加熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯（xiǎn）變化（huà）。

2.滲（shèn）氮具有處（chù）理溫度（dù）低(一般為550～570℃)，模具變形甚微和滲層硬（yìng）度高(可達（dá）1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模的表麵處理。含有（yǒu）鉻、鉬（mù）、鋁、釩和鈦等合金元（yuán）素的鋼種比碳鋼有更好（hǎo）的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大（dà）提高耐磨性。

適於塑（sù）料模的（de）表麵（miàn）處理方法還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離子鍍氮化鈦、碳化（huà）鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉積硬（yìng）質膜或（huò）超硬膜等。

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