一、塑料模具的製（zhì）造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛（duàn）造模坯（pī） - 退火 - 機械粗加工（gōng） - 冷（lěng）擠壓（yā）成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回（huí）火 - 研磨（mó）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（duàn）造模坯 - 正火（huǒ）並高溫回火 - 機械粗（cū）加工 - 高溫回火（huǒ） - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製模具（jù）

例如（rú），45，40Cr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造（zào）模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋（pāo）光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及（jí）合金工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的（de）工藝路線為：下料 - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械粗加工 - 去（qù）應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加（jiā）工 - 淬（cuì）火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預（yù）硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒（bàng）料加工的，因供貨狀態已進行了預硬化處理，可直接加工成（chéng）形後拋光（guāng）、裝（zhuāng）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 - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應（yīng）力退火 - 機械精（jīng）加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼（gāng）塑料模的熱處理特點

1.對於有（yǒu）高硬度、高耐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.對滲碳層的要求（qiú），一般滲碳層的厚度（dù）為0.8～1.5mm，當壓製含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（céng）厚（hòu）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（shèn），則耐磨性、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（qiāng）的小型模具可取840～860℃中溫碳氮（dàn）共滲。滲碳保溫時（shí）間為（wéi）5～10h，具體應根據對滲層厚度（dù）的要求來選擇。滲碳（tàn）工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段（duàn）(900～920℃)以快速將碳滲（shèn）入零件（jiàn）表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層（céng）厚度（dù）為（wéi）主，這樣在滲碳層內建立均勻（yún）合理的碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲碳（tàn）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;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓（yā）成形的小型精密模具);滲（shèn）碳後空冷淬火(如高合（hé）金滲碳鋼製造的大（dà）、中型模具)。

(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理，然後進行精加工（gōng），才能保證熱處理時變形（xíng）最（zuì）小，對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模型（xíng）腔表麵要求十分嚴格，因此在淬火加熱過程（chéng）中要確保型腔表麵不氧化、不脫碳、不侵（qīn）蝕、不（bú）過熱等。應在保護（hù）氣氛爐中或在嚴格脫氧後（hòu）的鹽浴爐中（zhōng）加熱（rè），若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模腔（qiāng）麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質（zhì），控製冷卻（què）速度，以避免在淬火過程中產生（shēng）變形、開裂而報廢（fèi）。一般以熱浴淬火為佳，也可采用預冷（lěng）淬火（huǒ）的方式。

3.淬（cuì）火後（hòu）應及時回火，回火溫度要高於模（mó）具（jù）的工作（zuò）溫（wēn）度，回火時間應充分，長（zhǎng）短視模具材料和斷麵（miàn）尺寸（cùn）而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理

1.預硬鋼是以預硬態供（gòng）貨的（de），一般不需熱處理，但有時需（xū）進（jìn）行改鍛，改鍛後的模坯必須進行熱處理（lǐ）。

2.預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火，目（mù）的是消除（chú）鍛（duàn）造應力，獲得均勻的（de）球狀珠光體組織，降低硬度，提高塑性，改善模坯（pī）的切削加工性能或冷（lěng）擠壓成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數采（cǎi）用調質處理，調質後獲得回火索氏體組（zǔ）織。高溫回火的溫度範圍很（hěn）寬能夠（gòu）滿足模具的各種工（gōng）作硬（yìng）度要求。由於（yú）這類（lèi）鋼淬透性良好（hǎo），淬火時可采用油冷、空（kōng）冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬（yìng）化（huà）鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼的熱處理工藝分（fèn）兩步基本工序。首先進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金（jīn）元素溶入奧氏體中，完成奧（ào）氏體後淬火獲得馬氏體組（zǔ）織。第二（èr）步進行時效處理，利用時效強化達到最後要（yào）求的力學性（xìng）能。

2.固溶處理加熱一般（bān）在鹽浴爐、箱式爐中（zhōng）進行，加（jiā）熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好（hǎo）的鋼種也可空冷。如（rú）果鍛造模坯時能（néng）準確控製終鍛溫度，鍛（duàn）造後可直接進行固溶（róng）淬火。

3.時效處理最好在真空爐（lú）中進行，若在箱式爐中進行，為防（fáng）模腔表麵氧化（huà），爐內須（xū）通入保護氣氛，或者用（yòng）氧化鋁粉、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護（hù）條件下進行時效。裝箱保護加熱要（yào）適當延長保溫時（shí）間，否則難以（yǐ）達到時效效（xiào）果。

三、塑料模的表麵處理

為了（le）提高塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常（cháng）對其（qí）進（jìn）行適當（dāng）的表（biǎo）麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用最多的表麵（miàn）處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍化能力（lì），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。鍍層（céng）硬度（dù）達1000HV，因而（ér）具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高（gāo）的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時其外（wài）觀（guān）和硬度仍（réng）無明顯變化。

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

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

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