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

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的（de）工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機（jī）械精（jīng）加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具

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

3.調質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路線為（wéi）：下（xià）料 - 鍛造（zào）模坯 - 退（tuì）火 - 機械粗（cū）加工 - 調質 - 機械精加（jiā）工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼（gāng）製模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼（gāng）的工藝路線為：下料 - 鍛成模（mó）坯 - 球化退火 - 機（jī）械粗（cū）加工 - 去應力退火 - 機械半精加工 - 機械（xiè）精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料（liào）加工的，因供貨狀態已進行了預硬化處理，可直（zhí）接加工成形後拋光、裝配。對於要改（gǎi）鍛成坯料後（hòu）再加工成形的，其工藝路線（xiàn）為（wéi）：下料 - 改（gǎi）鍛 - 球化退火 - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應（yīng）力退火 - 機械（xiè）精加（jiā）工（gōng） - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點（diǎn）

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特（tè）點

1.對於有高硬度、高（gāo）耐磨性和（hé）高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來（lái）製造，並把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理（lǐ）。

2.對滲（shèn）碳層的要求，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要求為1.3～1.5mm，壓製軟性塑料時滲碳（tàn）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（gòng）滲，則耐磨性、耐腐（fǔ）蝕性、抗氧（yǎng）化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複（fù）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，具體應根據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（gōng）藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫（wēn）階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立（lì）均勻合理（lǐ）的碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同（tóng），滲碳後可分別采用（yòng）：重新加熱淬火;分級滲（shèn）碳後直接淬火（huǒ）(如合金滲碳（tàn）鋼);中溫碳氮共滲後直接淬（cuì）火(如用工業純鐵或低碳鋼冷（lěng）擠壓成形的小型精密（mì）模具);滲碳後空冷淬火（huǒ）(如高合金滲碳鋼製造（zào）的大、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處（chù）理

1.形（xíng）狀比較複（fù）雜的模具（jù），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（shí）變形（xíng）最小，對於（yú）精密模具，變（biàn）形應小於0.05%。

2.塑料（liào）模型（xíng）腔表麵要求十分嚴格，因此（cǐ）在淬火加熱過程中要確保型腔表（biǎo）麵（miàn）不氧（yǎng）化、不脫碳、不侵（qīn）蝕、不過熱（rè）等。應在保護氣氛爐（lú）中或在嚴格脫氧後的鹽（yán）浴爐中加熱，若采用普通（tōng）箱式電（diàn）阻爐加熱，應在模腔麵上塗保護劑，同時（shí）要控製加（jiā）熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷（lěng）卻介質，控（kòng）製冷卻速度（dù），以避免在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。一般以熱浴淬火為（wéi）佳（jiā），也（yě）可（kě）采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及時回火，回火溫度要高於模（mó）具的工作（zuò）溫度，回火時間應充分，長短視模具材（cái）料和斷麵尺寸（cùn）而定，但至少要在（zài）40～60min以（yǐ）上。

(三)、預硬鋼塑料模的（de）熱處理

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

2.預硬（yìng）鋼的預先（xiān）熱處理通常采用球化退火，目的（de）是（shì）消除鍛（duàn）造應力，獲得均勻的球狀（zhuàng）珠光體組織（zhī），降低硬度，提（tí）高塑性，改善模（mó）坯的（de）切削加工性能或冷（lěng）擠壓成形（xíng）性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝（yì）簡單，多數采用調（diào）質處理，調質後獲得回火索氏體組織。高溫（wēn）回火的溫度範圍很寬能夠滿足模具（jù）的各（gè）種工作硬度要求。由於這類鋼淬透性良好（hǎo），淬火時可采用油冷、空冷或硝（xiāo）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（gōng）藝分（fèn）兩步基本工序。首先進行固溶處理（lǐ），即把鋼加熱到高溫，使各（gè）種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體（tǐ）後淬火獲得馬氏體組織。第（dì）二步進行時效處理，利用時效強化達到最後要求的力學性能。

2.固（gù）溶處理（lǐ）加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間（jiān）分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采（cǎi）用油冷，淬透性好的（de）鋼種也可空冷。如果鍛（duàn）造模坯時能準（zhǔn）確控製終鍛溫度，鍛造後可直接進行固溶淬火。

3.時效處理最好在真（zhēn）空爐中進行，若在箱式爐中進行，為防模腔表麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用（yòng）氧化鋁粉、石墨粉（fěn）、鑄鐵屑，在裝箱保護條（tiáo）件下進行（háng）時效。裝箱保護加熱要適當延長保溫時間，否則難（nán）以達到時效效果。

三、塑料模（mó）的表麵處理（lǐ）

為了提高塑料（liào）模表麵（miàn）耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理（lǐ）。

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（jù）有強（qiáng）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生化學反應。鍍層硬度達1000HV，因（yīn）而具有優（yōu）良的耐磨性。鍍鉻層還（hái）具有（yǒu）較高（gāo）的耐熱性（xìng），在空氣中加熱到（dào）500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化。

2.滲氮（dàn）具有處理溫度低(一般為550～570℃)，模具變形甚微和滲層硬度（dù）高(可達1000～1200HV)等優點（diǎn），因而（ér）也（yě）非常適合塑料（liào）模（mó）的表（biǎo）麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比（bǐ）碳鋼有更好的滲氮（dàn）性能，用作塑料模時進行（háng）滲氮處理可大（dà）大提（tí）高耐磨性。

適於塑料模的表麵處理方（fāng）法還有：氮碳共滲（shèn）、化學鍍鎳、離子鍍氮化（huà）鈦、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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