一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及（jí）低碳合金鋼製模具

例（lì）如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼（gāng）的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退（tuì）火 - 機（jī）械粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機（jī）械精（jīng）加工 - 滲碳 - 淬火、回（huí）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 - 鍛造模坯 - 正火（huǒ）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（guāng） - 裝配。

3.調質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼（gāng）的工藝路線為：下料 - 鍛造（zào）模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加（jiā）工（gōng） - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具

例如（rú）T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛成（chéng）模坯 - 球化退火（huǒ） - 機械粗加工 - 去應力（lì）退火 - 機械（xiè）半精加工 - 機（jī）械精（jīng）加工 - 淬火、回（huí）火（huǒ） - 研磨拋（pāo）光 - 裝（zhuāng）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（gōng）的，因供貨狀態已進行了預硬化處理，可直接加（jiā）工成形後拋光、裝（zhuāng）配。對（duì）於要改（gǎi）鍛成坯料後（hòu）再加工成形的，其工藝路線為：下（xià）料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨（páo）或銑六麵 - 預（yù）硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去（qù）應力（lì）退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝（zhuāng）配。

二、塑料模具的熱處（chù）理（lǐ）特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處（chù）理特點

1.對於（yú）有高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑（sù）料模（mó）具，要選（xuǎn）用滲碳鋼來製造，並把滲碳、淬火和低（dī）溫（wēn）回火作（zuò）為最（zuì）終熱處（chù）理。

2.對滲碳層的要求（qiú），一般滲（shèn）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（qiú）為1.3～1.5mm，壓製（zhì）軟性塑料時滲碳（tàn）層厚度（dù）為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳量為（wéi）0.7%～1.0%為佳。若（ruò）采（cǎi）用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕（shí）性、抗（kàng）氧化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔的（de）小型模具可取840～860℃中溫碳（tàn）氮共滲。滲碳保溫時（shí）間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工（gōng）藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫（wēn）階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主（zhǔ），這樣在滲碳（tàn）層內建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便於直接淬火。

4.滲（shèn）碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲碳後可分別采（cǎi）用：重新加熱淬火;分級（jí）滲碳（tàn）後直接淬火(如合金滲（shèn）碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲碳後空（kōng）冷淬火(如高合（hé）金（jīn）滲碳鋼製造的（de）大、中型模具（jù）)。

(二)、淬硬鋼塑料模的（de）熱處理

1.形狀比較複（fù）雜的（de）模具，在粗加（jiā）工以後即進行熱處理，然後進行精加工（gōng），才能保證熱處理時變形最小，對於精密模具（jù），變形應小於0.05%。

2.塑料模型（xíng）腔表麵要（yào）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、不過（guò）熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱（rè），若（ruò）采用普通箱式電阻爐加熱，應在模腔（qiāng）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（lěng）卻介質，控製冷卻（què）速度，以避免在淬火過程中產生變形、開（kāi）裂而報廢。一般以（yǐ）熱（rè）浴淬火為佳，也可采用預（yù）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（wēn）度（dù），回火時間應充（chōng）分，長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（yìng）鋼塑料模（mó）的熱處理

1.預硬鋼是以預硬態供貨的，一般不需熱處理，但有時需進（jìn）行改鍛，改（gǎi）鍛後的模坯必（bì）須進行熱處理。

2.預（yù）硬鋼的預先熱處理通常采用（yòng）球化退火，目的是消除鍛造應力，獲得（dé）均勻的球狀（zhuàng）珠光體組織，降低硬（yìng）度，提高（gāo）塑性，改善（shàn）模坯的切削加工（gōng）性能或冷擠壓成形性能。

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

(四（sì）)、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工序。首先進行（háng）固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金（jīn）元素溶入奧氏體中，完（wán）成奧氏體後淬火獲得馬氏（shì）體組織。第二步進行（háng）時（shí）效處理，利（lì）用時（shí）效強化達到最後要求的力（lì）學性能。

2.固溶處理加熱一般（bān）在（zài）鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分別可（kě）取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的鋼種也（yě）可（kě）空冷。如果鍛造（zào）模坯時能準確控製（zhì）終鍛溫度，鍛（duàn）造後可直接進行固溶淬火。

3.時效處理最好在真空爐中進行，若在（zài）箱式爐（lú）中進行，為防模腔（qiāng）表麵氧化，爐（lú）內須通入保護氣氛，或者用（yòng）氧化鋁粉（fěn）、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保（bǎo）護條件下進行時效（xiào）。裝（zhuāng）箱保護加熱要適當延長保溫時間，否則難以達到時效（xiào）效果。

三、塑料模的（de）表麵處理

為了（le）提高塑料模表麵耐磨性（xìng）和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用（yòng）最多的表麵處理方法，鍍鉻層在大（dà）氣中具有強烈的鈍化能（néng）力（lì），能長久保持金屬光澤，在（zài）多種酸性介質中均（jun1）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熱性，在空（kōng）氣中加熱到500℃時其外（wài）觀和（hé）硬度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理溫度低(一般為550～570℃)，模具變形甚（shèn）微和滲層硬度高(可達（dá）1000～1200HV)等優點，因而也非常適合塑料模（mó）的表（biǎo）麵處理（lǐ）。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元（yuán）素的鋼（gāng）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（dà）提高耐磨（mó）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（huà）鈦，PVD、CVD法沉積硬質膜或超硬膜等。

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