一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼（gāng）製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模（mó）坯 - 退火 - 機械（xiè）粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械（xiè）精加工 - 滲（shèn）碳 - 淬（cuì）火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配。

2.高（gāo）合金滲碳鋼製（zhì）模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路（lù）線為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火（huǒ） - 精加（jiā）工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研（yán）磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼（gāng）製模具

例如，45，40Cr等（děng）鋼（gāng）的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工（gōng） - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 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 - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械粗加工 - 去（qù）應（yīng）力退火 - 機械半精加工（gōng） - 機（jī）械精加（jiā）工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）配（pèi）。

5.預硬鋼製模具

例如（rú）5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼（gāng）。對於直接使（shǐ）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。對於要改鍛成坯（pī）料後再加工成（chéng）形的（de），其工藝路線為：下料 - 改鍛（duàn） - 球化退火（huǒ） - 刨或銑六（liù）麵 - 預硬（yìng）處理(34～42HRC) - 機械（xiè）粗加工（gōng） - 去應力退火 - 機械精加工 - 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理特點

1.對於有（yǒu）高硬（yìng）度、高耐（nài）磨性和（hé）高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來製造，並把（bǎ）滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱（rè）處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度（dù）為0.8～1.5mm，當（dāng）壓製含硬質填料的塑料時模（mó）具滲碳層（céng）厚度要求為1.3～1.5mm，壓（yā）製軟性塑料時滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳量為（wéi）0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性（xìng）、耐腐蝕性、抗（kàng）氧化（huà）、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小型模具可取840～860℃中（zhōng）溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為（wéi）5～10h，具體應根據（jù）對滲層厚度的要（yào）求（qiú）來選擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零（líng）件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增（zēng）加滲碳層厚度（dù）為主，這樣在滲碳層內建立均（jun1）勻合理的（de）碳濃度梯度分（fèn）布，便於直接淬火（huǒ）。

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（rè）淬火（huǒ）;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫（wēn）碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵（tiě）或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具（jù）);滲碳後空冷淬（cuì）火(如高合金滲碳鋼製（zhì）造的（de）大、中型模具)。

(二)、淬硬（yìng）鋼塑料模的熱處理

1.形狀比較複雜的模（mó）具，在粗加工以後即進（jìn）行熱（rè）處理，然後進（jìn）行（háng）精加工（gōng），才能（néng）保證熱處（chù）理時變形最小，對於精密模（mó）具，變（biàn）形應小於0.05%。

2.塑料模型腔表麵（miàn）要求十分嚴格，因此在淬火（huǒ）加熱過程中要（yào）確保型腔表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧（yǎng）後的（de）鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模腔麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度（dù），冷（lěng）卻（què）時應選擇比較（jiào）緩（huǎn）和（hé）的（de）冷卻介質，控製（zhì）冷卻速度，以避免在（zài）淬火過（guò）程中產生變形、開（kāi）裂而報廢（fèi）。一般以熱浴淬火為佳，也可采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應及（jí）時回火，回（huí）火溫度（dù）要（yào）高於（yú）模具的工作溫度，回火時間應充分，長短視模具材料和（hé）斷麵尺寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑（sù）料模的熱處理

1.預硬鋼（gāng）是以預硬態供貨的，一般（bān）不需熱處理，但有時需進行改鍛，改鍛後的模坯必須進行熱處（chù）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，獲得均勻（yún）的球狀（zhuàng）珠光體組織，降低硬度，提高塑性（xìng），改善模坯的（de）切削（xuē）加工性能（néng）或冷擠壓成形性能（néng）。

3.預硬鋼的預硬（yìng）處（chù）理（lǐ）工藝簡單，多數采（cǎi）用調質（zhì）處理，調（diào）質（zhì）後獲得（dé）回（huí）火索氏體組織（zhī）。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿（mǎn）足模具的各種工作硬度要（yào）求。由於這類鋼淬透性良（liáng）好，淬火時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化（huà）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本工（gōng）序（xù）。首先進行（háng）固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各（gè）種合金元素溶入奧氏體中，完（wán）成奧氏體（tǐ）後淬火獲（huò）得馬氏體組織。第二步進行時效處理，利用時效強化達到最後要求的力學性能。

2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐（lú）、箱式爐中（zhōng）進行，加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透（tòu）性好的鋼種（zhǒng）也（yě）可空冷。如果鍛造模坯（pī）時能準確（què）控製終鍛溫度，鍛造後可直（zhí）接（jiē）進行固溶淬（cuì）火。

3.時效處理最好在真空（kōng）爐中進行，若在箱式（shì）爐中進行，為防模腔表麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁（lǚ）粉、石墨（mò）粉、鑄（zhù）鐵（tiě）屑，在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加（jiā）熱要適當延長保（bǎo）溫時間，否（fǒu）則難以（yǐ）達到時（shí）效效果。

三（sān）、塑料模的表麵處理

為了（le）提高塑料模表（biǎo）麵耐磨性和耐（nài）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（de）表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中（zhōng）具（jù）有強烈的鈍（dùn）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學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐（nài）熱性（xìng），在空氣中（zhōng）加熱到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高(可達1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼有更（gèng）好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐磨性（xìng）。

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