一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製（zhì）模具（jù）

例如，20，20Cr，20CrMnTi等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工（gōng） - 冷擠壓成（chéng）形 - 再結晶退火 - 機械精加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨（mó）拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具（jù）

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 - 精加工 - 滲（shèn）碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調（diào）質鋼製模具

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

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛成（chéng）模（mó）坯 - 球化（huà）退火 - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械半（bàn）精加工 - 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。對於（yú）直接使用棒料加工的，因供貨（huò）狀態已進行了預硬化（huà）處理，可直接（jiē）加工成形後拋光（guāng）、裝配。對於要改鍛成（chéng）坯料後再加工成形的，其工藝（yì）路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨或（huò）銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 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（rè）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（zhōng）熱處理。

2.對滲碳層的要（yào）求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓（yā）製含硬質填料的塑料時（shí）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。滲碳層的含碳量為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（gèng）好。

3.滲碳溫度一般（bān）在（zài）900～920℃，複雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫（wēn）時間為5～10h，具體應根據對滲層厚（hòu）度（dù）的（de）要求（qiú）來選擇。滲（shèn）碳工藝以采用分級滲碳工藝（yì）為（wéi）宜，即高溫階段(900～920℃)以（yǐ）快速將（jiāng）碳滲入零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以（yǐ）增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲碳後（hòu）的淬（cuì）火工藝按鋼種不（bú）同，滲碳後可分別采用：重新加（jiā）熱淬火（huǒ）;分級滲碳後（hòu）直接淬火（huǒ）(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（tàn）鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲碳後空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的（de）大、中型模具)。

(二)、淬（cuì）硬鋼塑料模的熱（rè）處理

1.形（xíng）狀比較複雜（zá）的模具（jù），在粗加工以後即進行熱處理（lǐ），然後（hòu）進行精（jīng）加工，才能保證（zhèng）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格，因此在淬火加熱過程中要確保型腔表麵不氧化、不脫（tuō）碳、不侵蝕、不過熱（rè）等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加（jiā）熱，應在模腔麵上塗保護劑，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（zhì）冷卻速度（dù），以避免在淬火過程中產生變形、開裂而（ér）報廢。一般以熱浴淬火為佳，也可（kě）采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應（yīng）及時回火，回火溫度要高於模具的工作溫度，回火時間應充分，長（zhǎng）短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（de）熱處理

1.預硬鋼是以預硬（yìng）態供（gòng）貨的，一般不需熱處理，但有時需進行改鍛（duàn），改鍛後的模坯（pī）必須進行熱（rè）處理。

2.預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火，目的是消除鍛造應力，獲（huò）得均勻的球狀（zhuàng）珠光體組織，降低硬（yìng）度，提高塑性，改善模（mó）坯的切削加工性能（néng）或冷擠壓成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝（yì）簡單，多數采用（yòng）調質處理，調（diào）質後獲得回火索氏體組織。高溫回火的溫度（dù）範圍很寬能（néng）夠滿足模具的各種工作硬度要求。由於（yú）這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油冷（lěng）、空冷（lěng）或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處（chù）理

1.時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本（běn）工序。首先（xiān）進行固溶處理，即把鋼加（jiā）熱到高溫，使（shǐ）各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組（zǔ）織。第二步進行時效處理，利用時效強（qiáng）化達到最後要求的力學性能。

2.固溶處理加熱（rè）一般在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別（bié）可取（qǔ）：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的（de）鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時能（néng）準確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固（gù）溶淬（cuì）火。

3.時效處理最好（hǎo）在真（zhēn）空爐中進行，若在箱式爐中進行（háng），為防模腔表麵氧（yǎng）化，爐內須通入（rù）保護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨（mò）粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加熱要（yào）適當延長保溫時間，否則（zé）難以達到時效（xiào）效果。

三、塑料模的（de）表麵處理

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（sù）料模鍍鉻是一種應（yīng）用最多的表（biǎo）麵（miàn）處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈（liè）的鈍化能力，能長久保（bǎo）持金屬光澤，在多種酸性介質中均不發生化（huà）學反應。鍍層硬（yìng）度達1000HV，因而具（jù）有優良的耐（nài）磨性。鍍（dù）鉻層還具有較高（gāo）的耐熱性（xìng），在（zài）空氣中（zhōng）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（wēn）度低(一般為（wéi）550～570℃)，模（mó）具變形甚微和滲層硬度高(可達1000～1200HV)等優點（diǎn），因而也非常（cháng）適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和（hé）鈦（tài）等合金元素（sù）的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能（néng），用作塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐磨性（xìng）。

適於塑料模的表麵（miàn）處理方法還（hái）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法沉積（jī）硬（yìng）質膜或超（chāo）硬膜等。

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