一（yī）、塑料模具的製造工（gōng）藝路線

1.低碳鋼及低碳合（hé）金鋼製模具

例（lì）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 - 再結晶退火 - 機械（xiè）精加工 - 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：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫（wēn）回火 - 機械（xiè）粗（cū）加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲（shèn）碳 - 淬火、回火 - 研磨（mó）拋光 - 裝配。

3.調質（zhì）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（jī）械粗（cū）加工 - 調質 - 機械（xiè）精加（jiā）工（gōng） - 修整、拋（pāo）光 - 裝配（pèi）。

4.碳素（sù）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（duàn）成模坯 - 球化退（tuì）火 - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械（xiè）半精加工 - 機械精加工 - 淬火、回（huí）火 - 研（yán）磨拋（pāo）光 - 裝配。

5.預硬鋼（gāng）製模具（jù）

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼（gāng）。對於直接使用棒料加工的，因供（gòng）貨狀態已進行了預硬化處（chù）理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成（chéng）坯料後再加工成形的，其工藝路線為（wéi）：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨（páo）或銑六（liù）麵（miàn） - 預硬（yìng）處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力（lì）退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑（sù）料模具（jù）的（de）熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理（lǐ）特點

1.對於有高硬度、高耐磨（mó）性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來製造，並（bìng）把滲碳、淬火和低溫回火作（zuò）為（wéi）最終熱（rè）處（chù）理。

2.對滲（shèn）碳層的要求（qiú），一般滲碳層的（de）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（hán）碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐（nài）腐蝕性、抗氧化、防粘性（xìng）就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小（xiǎo）型模具可取840～860℃中溫（wēn）碳氮（dàn）共（gòng）滲。滲碳保溫時間（jiān）為5～10h，具體應根據對滲層厚度的（de）要求來選擇。滲碳工藝以（yǐ）采用分級滲碳工藝為宜，即高溫（wēn）階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中（zhōng）溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣（yàng）在（zài）滲碳層內建立均勻合理（lǐ）的碳濃度梯度分布（bù），便於直接淬火。

4.滲碳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（zhí）接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後（hòu）直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠（jǐ）壓成形的（de）小型精密模具);滲碳後空冷淬火(如高（gāo）合金（jīn）滲碳鋼製造的大、中型模具（jù）)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形（xíng）狀比較複雜的模具，在粗加工以後（hòu）即進行熱處理，然後進（jìn）行精加工，才能保證熱處理時變形最小，對於（yú）精密模具，變形應小於（yú）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（bǎo）型腔表麵不氧（yǎng）化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護（hù）氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽（yán）浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱（rè），應（yīng）在模腔麵上塗保護劑，同時要（yào）控製加熱速度，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製（zhì）冷卻速度，以避免在淬火過程中產生變形、開裂（liè）而報廢。一般以熱（rè）浴淬火為佳，也可采用預冷（lěng）淬火（huǒ）的方式。

3.淬火後應及時回火，回火溫度要高於模具的工作溫度，回火時間應充分，長短視模具材料和斷麵尺寸（cùn）而定，但至少要在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，一般不（bú）需熱處理，但有時（shí）需進行改鍛，改鍛後的模（mó）坯必須進行熱處理。

2.預硬鋼的預（yù）先熱處理通常采用球化退火，目的是消除鍛造應力，獲得（dé）均勻的（de）球狀珠光體（tǐ）組織，降低硬度，提高塑（sù）性，改善模坯的（de）切（qiē）削加工性能或（huò）冷擠（jǐ）壓成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單，多數采用調質（zhì）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夠滿足模具的各種（zhǒng）工作硬（yìng）度要求。由於這類鋼淬透性（xìng）良（liáng）好，淬火時可采用油冷、空（kōng）冷或硝鹽分級淬（cuì）火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼的（de）熱處理工藝分兩步（bù）基本工序。首先進行固溶處理（lǐ），即把鋼加熱到高溫，使各種合金（jīn）元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第（dì）二步進行時效處理（lǐ），利用時效（xiào）強化達到最後要求的力學性能。

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

3.時效處理（lǐ）最好在真空爐中進行，若在箱式爐中進行，為防模腔（qiāng）表麵氧化，爐內須通（tōng）入保（bǎo）護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱（xiāng）保護（hù）條件下進行時（shí）效。裝箱保護加熱要適當延長（zhǎng）保溫時間，否則難（nán）以達（dá）到時效效果。

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模表麵耐磨性（xìng）和（hé）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表麵處理（lǐ）方法，鍍（dù）鉻層（céng）在大氣中具有強烈的鈍化（huà）能（néng）力，能長久（jiǔ）保持金（jīn）屬光澤，在多種酸性介質（zhì）中均不發生化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨（mó）性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在（zài）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（bān）為550～570℃)，模具變形甚微（wēi）和滲層硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模的表麵處理。含（hán）有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合（hé）金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮（dàn）處理可大大提高耐磨性。

適於塑（sù）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（fǎ）沉積硬質膜或超硬膜等。

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