一（yī）、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合金鋼製模具

例（lì）如，20，20Cr，20CrMnTi等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械（xiè）粗加工（gōng） - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加工（gōng） - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝（zhuāng）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 - 正火並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火（huǒ） - 精（jīng）加工 - 滲碳（tàn） - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調（diào）質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝（yì）路線為：下料 - 鍛（duàn）造模坯 - 退火 - 機械粗加（jiā）工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼（gāng）及合金工具（jù）鋼（gāng）製模具（jù）

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（jī）械半精加工 - 機（jī）械精加工 - 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（jiē）使用（yòng）棒料（liào）加工的，因供貨狀態已進行了預硬化（huà）處理，可直接加（jiā）工成形後拋光、裝配。對於要改鍛（duàn）成坯料後（hòu）再加工成形的，其工藝路線為：下料 - 改鍛（duàn） - 球化退火 - 刨（páo）或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應（yīng）力退（tuì）火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理（lǐ）特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點

1.對（duì）於有高硬度、高耐（nài）磨性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來製造（zào），並把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱（rè）處理。

2.對滲（shèn）碳層的要求，一般（bān）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、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧（yǎng）化、防粘性就更（gèng）好（hǎo）。

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

4.滲碳後的淬火工藝按鋼（gāng）種不同，滲碳後可分別（bié）采用：重新加熱淬火;分級滲（shèn）碳後直接淬火(如合金（jīn）滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火（huǒ）(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的（de）小型精密模具);滲（shèn）碳後空冷淬火(如高（gāo）合金滲碳鋼製造（zào）的大（dà）、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理

1.形狀比較複雜的模具（jù），在（zài）粗加工以後即進行熱（rè）處（chù）理，然後進行精加工，才（cái）能保證熱處（chù）理時變形最小（xiǎo），對於精密模具，變形應小於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（xíng）腔表麵不氧（yǎng）化、不脫碳、不侵蝕（shí）、不過熱等（děng）。應在保護（hù）氣氛爐（lú）中或在嚴（yán）格脫氧後的鹽浴（yù）爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐（lú）加熱，應在模腔麵上塗保（bǎo）護劑，同時要控製加（jiā）熱速度（dù），冷卻時應選擇比較緩和的冷卻介質，控製冷卻速度，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（de）工作溫度，回火時間（jiān）應充分，長短視模具（jù）材料和斷麵尺寸而定（dìng），但至少要（yào）在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的熱處理

1.預硬（yìng）鋼是以預硬態（tài）供貨的，一般不需熱處理，但有時需進行（háng）改鍛，改鍛後的（de）模坯必須進行（háng）熱處理。

2.預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火，目的（de）是消除（chú）鍛造應力，獲得均勻（yún）的球狀珠光體（tǐ）組織，降低硬度，提高塑性，改善模（mó）坯的切削加（jiā）工性能（néng）或冷擠（jǐ）壓成形性能（néng）。

3.預硬鋼的預硬處（chù）理工藝簡單，多數采用調質處理，調質（zhì）後獲得回火索氏體組織（zhī）。高溫回火的溫度範圍很寬能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)、時效硬化鋼塑（sù）料模的熱（rè）處理

1.時效硬化鋼的熱處理工（gōng）藝分兩步基（jī）本工序。首先進行（háng）固（gù）溶處（chù）理，即把鋼加熱到高溫，使各種（zhǒng）合金元素溶入奧（ào）氏體中，完成奧氏（shì）體（tǐ）後淬火獲得馬氏體組織。第二步（bù）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（chù）理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行，加熱時間分（fèn）別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火（huǒ）采用油冷，淬透性（xìng）好的（de）鋼種也可空冷。如（rú）果（guǒ）鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度，鍛造後可（kě）直接進行固溶淬火。

3.時效處（chù）理最好（hǎo）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（lú）內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨粉（fěn）、鑄鐵屑，在裝箱（xiāng）保護條件下進行（háng）時效。裝箱保護加熱要適當延長保溫（wēn）時（shí）間，否則難以達到時效效果。

三、塑料模的表麵（miàn）處理

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

1.塑料模鍍鉻是一種應用最（zuì）多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍化（huà）能力（lì），能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質中（zhōng）均不發生化學反應。鍍層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻（gè）層還具有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時其（qí）外觀和（hé）硬度（dù）仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理（lǐ）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（diǎn），因而也非（fēi）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（bǐ）碳鋼有更（gèng）好（hǎo）的滲氮性能，用作（zuò）塑料模時進行滲氮處理可大（dà）大提高耐磨性。

適於塑料模的表麵處理方法還有：氮碳共滲、化（huà）學鍍鎳、離子鍍氮化鈦、碳化鈦或碳（tàn）氮化（huà）鈦（tài），PVD、CVD法沉積硬（yìng）質膜（mó）或超硬膜等。

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