一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低（dī）碳合金（jīn）鋼製模具

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

2.高合金滲（shèn）碳鋼（gāng）製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的（de）工藝路線為：下（xià）料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫（wēn）回（huí）火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製模具

例如，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 - 機械精加工（gōng） - 修整、拋光 - 裝（zhuāng）配。

4.碳素工具（jù）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（pī） - 球化退火 - 機械粗加工（gōng） - 去應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋（pāo）光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如（rú）5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料加工的（de），因供貨狀態已進行了預硬化處理，可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改（gǎi）鍛（duàn）成坯料後再加（jiā）工成形的（de），其工藝路線為：下料 - 改鍛 - 球化退火 - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗（cū）加工（gōng） - 去應（yīng）力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配（pèi）。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模（mó）的熱處理特點

1.對於有高硬度、高耐磨性和高（gāo）韌性要求的塑料（liào）模具，要選用（yòng）滲碳鋼來製造，並把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。

2.對滲碳層（céng）的要（yào）求，一般滲碳層的厚度為（wéi）0.8～1.5mm，當壓製含硬質填料（liào）的塑料時模具滲碳層厚度要求為（wéi）1.3～1.5mm，壓製（zhì）軟性塑料時滲碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳（tàn）層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采（cǎi）用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化（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℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫（wēn）時（shí）間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來（lái）選擇。滲碳工藝以采用分（fèn）級滲碳工藝（yì）為宜，即高溫階段（duàn）(900～920℃)以快速將碳滲入零件表（biǎo）層為主;中溫（wēn）階（jiē）段(820～840℃)以（yǐ）增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立均勻合理的碳（tàn）濃度梯度分布（bù），便於直接淬火。

4.滲碳（tàn）後的淬火工藝按鋼種不同（tóng），滲碳後可分別（bié）采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火（huǒ）(如合金滲碳鋼);中溫碳（tàn）氮共（gòng）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);滲碳後空冷淬火(如（rú）高合金（jīn）滲碳鋼製造的大、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理（lǐ）

1.形狀比較複雜的模具，在粗加（jiā）工以後（hòu）即進行熱處理，然後（hòu）進行精加（jiā）工，才能保證熱（rè）處理（lǐ）時變形最小，對於精（jīng）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型腔（qiāng）表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣（qì）氛爐中或在嚴（yán）格脫（tuō）氧後的鹽浴爐中加熱，若采用普（pǔ）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（què）時應選擇（zé）比較緩和的冷卻介質，控製冷卻（què）速度，以避免在淬火過程（chéng）中產生（shēng）變形、開裂而報廢。一般以熱浴淬火為佳，也（yě）可采用預冷淬火的（de）方式。

3.淬火後應及時回火（huǒ），回火溫度要高於模具的工作溫度，回火時間應充分，長（zhǎng）短視模具材料和斷麵尺寸而定，但至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑料模的（de）熱（rè）處（chù）理

1.預硬鋼是以預硬態供（gòng）貨的，一般不需熱（rè）處理，但有時需進行改鍛，改鍛後（hòu）的模坯必須進行（háng）熱處理。

2.預硬鋼的預（yù）先熱處（chù）理通常采用球化退火，目的（de）是消除鍛造應力，獲得均（jun1）勻的球狀珠光體組織，降低硬度，提（tí）高塑性，改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能（néng）。

3.預硬鋼的預硬處理工藝（yì）簡單，多數采用調質處理，調質後（hòu）獲得回火索氏（shì）體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿足模（mó）具的各種工作（zuò）硬度要（yào）求。由於這類鋼淬透性良好，淬火時（shí）可采用油冷、空（kōng）冷或硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時（shí）效硬化鋼的熱處（chù）理工藝分兩步基本工序。首先進行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中（zhōng），完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織（zhī）。第二步進行時效處理，利用時效強化（huà）達（dá）到最後要求（qiú）的力學（xué）性能。

2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐（lú）中進行，加（jiā）熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油（yóu）冷，淬透性好的鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛（duàn）溫度（dù），鍛（duàn）造（zào）後可直接進行固溶淬火。

3.時（shí）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（yǎng）化，爐內須通入（rù）保護（hù）氣氛（fēn），或者用氧化鋁（lǚ）粉、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護條（tiáo）件下進行時效。裝箱保（bǎo）護加熱要適當延長保（bǎo）溫時間，否則難以達到（dào）時效效果。

三（sān）、塑料模的表麵處理

為了提高塑（sù）料模表（biǎo）麵（miàn）耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑（sù）料模鍍鉻是一種應用最多的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具（jù）有強烈的鈍化能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介（jiè）質中均不發生化學反（fǎn）應（yīng）。鍍層硬度達1000HV，因而具有（yǒu）優良的耐磨性。鍍鉻（gè）層還具有較高的耐熱性，在（zài）空氣中加熱到500℃時其（qí）外（wài）觀和（hé）硬（yìng）度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理溫度低（dī）(一（yī）般為550～570℃)，模具變形甚微和滲層硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因（yīn）而（ér）也（yě）非常適合塑料模的表麵處理（lǐ）。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼（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提高耐磨性。

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