一、塑料模具的製（zhì）造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶（jīng）退火 - 機械精加（jiā）工（gōng） - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模（mó）具

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

3.調質鋼製模具

例如（rú），45，40Cr等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械（xiè）精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具（jù）鋼（gāng）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 - 去應力退火 - 機械半精加工（gōng） - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研（yán）磨拋（pāo）光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料加工的，因供貨狀態已進行了預（yù）硬化處理，可直接加工（gōng）成形後拋（pāo）光（guāng）、裝配。對於要改鍛（duàn）成坯料後再（zài）加（jiā）工成形的，其工藝路（lù）線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨（páo）或銑六麵 - 預（yù）硬處理(34～42HRC) - 機械粗（cū）加工 - 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.對於有高硬度、高耐磨性和高韌性（xìng）要求的塑料模具，要選用滲（shèn）碳鋼來製造，並把滲碳、淬（cuì）火和低溫回火作為最終熱處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製（zhì）含硬質填料的塑料時模具滲碳（tàn）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（wéi）佳（jiā）。若（ruò）采用碳、氮共滲，則耐磨性（xìng）、耐腐蝕性、抗氧化、防（fáng）粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜型腔的小型模具（jù）可取840～860℃中溫（wēn）碳氮共滲。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚（hòu）度的要求（qiú）來選（xuǎn）擇。滲碳工藝以采用分級滲（shèn）碳工藝為宜，即高溫（wēn）階段（duàn）(900～920℃)以（yǐ）快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚（hòu）度為主，這樣在（zài）滲碳層內建立（lì）均勻合（hé）理的（de）碳濃度梯度（dù）分布，便於直（zhí）接淬火。

4.滲碳後的淬火工藝（yì）按鋼種不（bú）同，滲碳後可分（fèn）別采用：重新加熱淬火;分（fèn）級滲碳後直接淬火(如合（hé）金滲碳鋼);中（zhōng）溫（wēn）碳氮共滲後直接淬火（huǒ）(如用工業純（chún）鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲（shèn）碳後空冷淬火(如（rú）高合金滲碳鋼製造的大（dà）、中型模具)。

(二（èr）)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以後即進（jìn）行熱處理，然後進行精加工（gōng），才能保證熱處理（lǐ）時變形最小，對於（yú）精密模具，變形應（yīng）小於（yú）0.05%。

2.塑料模型腔表（biǎo）麵要求十分嚴格，因（yīn）此在淬火加（jiā）熱過程中要確保型腔表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護（hù）氣氛爐（lú）中或在（zài）嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱，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，冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷卻（què）速度（dù），以避免（miǎn）在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。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（chǐ）寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三（sān）)、預硬鋼（gāng）塑料模（mó）的熱處理

1.預硬鋼是以預硬態供貨的，一般不（bú）需熱處理，但（dàn）有時需進行改鍛，改鍛後的模坯（pī）必須（xū）進行熱處理。

2.預（yù）硬鋼的（de）預先熱處理通常采用球化退火（huǒ），目的是消除鍛造（zào）應力，獲得均勻的球狀珠光體組織，降低硬度，提高塑性（xìng），改善模坯的切削加工性能或（huò）冷擠壓成形性（xìng）能。

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

(四)、時效（xiào）硬化鋼塑料模的熱處理（lǐ）

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

2.固溶處（chù）理加熱一般在鹽浴爐、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，淬透性好的鋼種也可空冷（lěng）。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後（hòu）可直接進行固溶淬火。

3.時效處理最好在真空爐中進行，若在箱式爐（lú）中進（jìn）行，為防模腔表麵氧化，爐內（nèi）須通入保護氣氛，或（huò）者用氧化鋁粉（fěn）、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保（bǎo）護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當延長保溫時間，否則難以達到時效效果。

三、塑料模的表麵處理

為了提高塑料模表（biǎo）麵耐磨性和耐蝕性，常對其（qí）進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應用最多（duō）的表麵處理方法，鍍鉻層在大（dà）氣中具有強烈的鈍（dùn）化能力，能長久保持金（jīn）屬光澤，在多種酸性介質中（zhōng）均不發生化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而（ér）具有優良的耐磨性。鍍鉻層還（hái）具有較高的（de）耐熱性，在空氣中加熱（rè）到500℃時其外觀和硬度（dù）仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理溫度低(一般為550～570℃)，模具變形甚微（wēi）和滲層硬度高（gāo）(可達1000～1200HV)等優點，因而也非常適合（hé）塑料模的（de）表麵處理。含有鉻（gè）、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼（gāng）有（yǒu）更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐磨性。

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

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