一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製模（mó）具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼（gāng）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（zài）結晶退火 - 機械精加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合（hé）金滲碳鋼製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回火 - 機（jī）械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 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（cū）加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝（zhuāng）配。

4.碳素工具（jù）鋼及合金工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛成（chéng）模坯 - 球化退火 - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械半（bàn）精加工 - 機械精加工（gōng） - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

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

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處（chù）理特點

1.對於（yú）有（yǒu）高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑（sù）料模具，要選（xuǎn）用滲碳鋼來製造（zào），並把滲碳、淬火和低溫回火作為（wéi）最終熱處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲（shèn）碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含硬質（zhì）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）厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳量（liàng）為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐（nài）磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲（shèn）碳（tàn）溫度一般在900～920℃，複雜（zá）型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲（shèn）。滲碳保溫時間為5～10h，具（jù）體應根據對滲層厚度的要求來選（xuǎn）擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即（jí）高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件（jiàn）表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚（hòu）度為主，這樣在滲碳層內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便於直（zhí）接淬火。

4.滲（shèn）碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲（shèn）碳（tàn）後可分別采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬（cuì）火(如合（hé）金滲碳（tàn）鋼);中溫（wēn）碳氮共（gòng）滲後直接淬火(如用工業（yè）純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲（shèn）碳後空冷淬火(如高（gāo）合金滲碳鋼製造（zào）的大、中（zhōng）型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形狀比較複雜的（de）模具，在粗（cū）加工以後（hòu）即進行熱處理，然後進行精加工，才能保證熱處（chù）理時變形（xíng）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，因此在淬火（huǒ）加熱過程中要確（què）保型腔表麵不（bú）氧化、不脫碳、不侵（qīn）蝕、不（bú）過熱（rè）等。應在保護氣（qì）氛爐（lú）中或（huò）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（miàn）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，控製冷卻速度，以避免在淬火（huǒ）過程中（zhōng）產生（shēng）變形、開（kāi）裂而報廢。一般以熱浴淬火為佳（jiā），也可采用預冷淬火（huǒ）的方式（shì）。

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

(三)、預硬鋼塑料（liào）模的熱處理（lǐ）

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

2.預硬鋼的預先熱處理通（tōng）常采用球化退火，目的是消除鍛（duàn）造應力，獲得均勻的（de）球狀珠（zhū）光體組織，降低硬度，提高（gāo）塑性，改善模坯的（de）切削加工性能（néng）或冷擠壓（yā）成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數（shù）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（mǎn）足模具的各種工作硬度要求（qiú）。由於這類鋼（gāng）淬透（tòu）性良好，淬火時可采用油冷、空冷（lěng）或硝（xiāo）鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼的熱處（chù）理工藝分兩步基本工序（xù）。首先進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合（hé）金（jīn）元（yuán）素溶入奧氏（shì）體中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第（dì）二步進行時（shí）效（xiào）處（chù）理，利用時效強化達到最後要求的力學性（xìng）能。

2.固溶處（chù）理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐（lú）中進行，加熱時間（jiān）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）空冷（lěng）。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（róng）淬（cuì）火。

3.時效處理（lǐ）最好在（zài）真空爐（lú）中進行，若在箱式爐中進行，為防模腔（qiāng）表麵氧化，爐（lú）內須通入保護氣氛，或者用氧化（huà）鋁粉、石墨（mò）粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當延長保溫時間，否則難以達到時效效果。

三、塑料模（mó）的表麵處（chù）理

為了提高塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

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（zhōng）具（jù）有強烈的（de）鈍化能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質（zhì）中均不發生化（huà）學反應。鍍層硬度達1000HV，因而（ér）具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐（nài）熱性，在空氣中加熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理溫度低(一般為550～570℃)，模具變形甚（shèn）微和滲層硬度（dù）高(可（kě）達1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模的表麵處（chù）理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金（jīn）元素（sù）的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑（sù）料模時進行滲氮處理可大大提高（gāo）耐磨性。

適於（yú）塑料模的表麵（miàn）處理方法還有：氮碳共滲（shèn）、化學鍍鎳、離子鍍氮化鈦（tài）、碳化鈦或（huò）碳氮化鈦，PVD、CVD法沉（chén）積硬質（zhì）膜或超硬膜等。

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