一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合（hé）金鋼（gāng）製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的（de）工藝（yì）路線為：下料 - 鍛造模坯（pī） - 退（tuì）火（huǒ） - 機械（xiè）粗加工（gōng） - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加（jiā）工 - 滲（shèn）碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼（gāng）的工藝路線為：下料 - 鍛造模（mó）坯 - 正火並（bìng）高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火（huǒ） - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製（zhì）模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模（mó）坯 - 退火 - 機械粗（cū）加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光（guāng） - 裝配。

4.碳（tàn）素工具鋼及合金（jīn）工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛（duàn）成模坯 - 球（qiú）化（huà）退火 - 機械粗（cū）加工 - 去應力退火 - 機（jī）械半（bàn）精（jīng）加工 - 機（jī）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理，可直接加（jiā）工成形（xíng）後拋光、裝配。對（duì）於（yú）要改鍛成坯料後再加工成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球（qiú）化退火 - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精加工（gōng） - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的（de）熱處理特點

1.對於有（yǒu）高硬（yìng）度、高耐磨性和高韌性（xìng）要求（qiú）的塑料模具，要選用滲碳鋼來（lái）製造，並把（bǎ）滲碳（tàn）、淬火（huǒ）和（hé）低溫（wēn）回火（huǒ）作為最終熱（rè）處理。

2.對滲碳層的要（yào）求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含硬質填料的塑料時模具滲碳層厚度（dù）要求為1.3～1.5mm，壓（yā）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（wéi）佳（jiā）。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性（xìng）就更（gèng）好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔（qiāng）的小型模具（jù）可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根（gēn）據（jù）對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝（yì）以采用分（fèn）級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳（tàn）滲入零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層（céng）內建（jiàn）立均勻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（rè）淬火;分（fèn）級滲碳後直接淬（cuì）火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工（gōng）業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模（mó）具);滲碳後空冷淬火(如高合（hé）金滲碳鋼製造的大、中型模具)。

(二)、淬（cuì）硬鋼塑料模的熱處理

1.形（xíng）狀（zhuàng）比較複雜的模（mó）具，在粗加工以後即進行熱處理，然後（hòu）進行精加（jiā）工，才能保證熱處理時變形最小，對於精密模具，變形應（yīng）小於0.05%。

2.塑料（liào）模型腔表麵要求十分嚴格，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（shí）、不過熱等。應在保護氣（qì）氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱（rè），若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模（mó）腔麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度，冷（lěng）卻（què）時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷卻速度（dù），以避免在淬火過程中產生變形、開裂而報（bào）廢。一（yī）般以熱浴淬火（huǒ）為（wéi）佳，也可采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及時（shí）回火，回火溫度要（yào）高於模具的工作溫度，回火時間應充分，長短視模具材料（liào）和斷麵尺寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬（yìng）鋼塑料模的熱處理

1.預硬（yìng）鋼（gāng）是以預硬態供（gòng）貨的，一般不需熱處（chù）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（gāng）的預先熱處理通常采（cǎi）用球化退火，目的是消除（chú）鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光體組織，降低硬度，提高塑性，改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能（néng）。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數采用調質處理，調質（zhì）後獲得回火索氏體組（zǔ）織。高溫回火的溫度範（fàn）圍很寬（kuān）能夠滿足模具的各種工作硬度要（yào）求。由於這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油冷（lěng）、空冷或（huò）硝鹽分級淬火。

(四)、時（shí）效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬（yìng）化鋼的熱處理工藝分兩步基（jī）本工序（xù）。首先進行固溶處理，即把鋼加熱到高（gāo）溫，使各種合金元素溶入（rù）奧（ào）氏體中，完（wán）成奧氏體後淬（cuì）火獲得馬氏體組織。第二步進（jìn）行時效處（chù）理，利用時效強化達到最後要求的（de）力學性能（néng）。

2.固溶處（chù）理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐（lú）中進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火（huǒ）采用油冷，淬透性好的鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時能準（zhǔn）確控製終鍛溫度，鍛造後可直接（jiē）進行固溶（róng）淬火。

3.時效（xiào）處理最好在真空爐（lú）中進行，若（ruò）在箱式爐中進行，為防模腔表麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者（zhě）用氧化鋁粉、石墨（mò）粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保（bǎo）護加熱要適當（dāng）延長保溫時間，否則（zé）難以達到時效效果。

三、塑（sù）料模的表麵處理

為（wéi）了提高塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進（jìn）行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用最多的（de）表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍化（huà）能力（lì），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（dù）達1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有（yǒu）較高的耐熱性，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（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（dá）1000～1200HV)等（děng）優點，因而也非常適合塑料模的表（biǎo）麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的（de）鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐（nài）磨（mó）性。

適於塑料模的表麵處（chù）理方法（fǎ）還有：氮碳共滲、化學鍍鎳、離子鍍氮化鈦（tài）、碳化鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉積硬質膜或超硬膜等。

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