一（yī）、塑料模具（jù）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 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲（shèn）碳 - 淬（cuì）火、回火 - 研（yán）磨（mó）拋光 - 裝配。

2.高合金滲（shèn）碳鋼製模具

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

3.調質（zhì）鋼製模具

例如（rú），45，40Cr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機（jī）械粗加工（gōng） - 調（diào）質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及（jí）合金工具鋼製模（mó）具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛成模坯 - 球化退（tuì）火 - 機械粗加工 - 去（qù）應力退火 - 機械半精加工 - 機械精（jīng）加工（gōng） - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配（pèi）。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於（yú）直接使用棒料加工的，因供貨狀態已進行了預硬化處理（lǐ），可直（zhí）接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料後再加工成形的，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) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精加工 - 拋光 - 裝配。

二、塑料模具（jù）的熱處理特點

(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點

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

2.對滲碳層（céng）的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含硬質填料的（de）塑料時模具滲碳層厚度要求（qiú）為1.3～1.5mm，壓（yā）製軟（ruǎn）性塑料時滲（shèn）碳層厚度為0.8～1.2mm。滲碳（tàn）層的（de）含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕（shí）性、抗氧化、防粘性就更好。

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

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同（tóng），滲碳後（hòu）可分別采用：重新（xīn）加（jiā）熱淬火;分（fèn）級滲碳後直接（jiē）淬火(如合金滲碳鋼);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小型精密模具);滲碳後空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造（zào）的（de）大、中型模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱處（chù）理

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以後即進行熱處（chù）理，然後進行精（jīng）加工，才能保（bǎo）證（zhèng）熱處理時變形最小（xiǎo），對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模（mó）型腔表麵要求十分嚴格，因此（cǐ）在淬（cuì）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。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱（rè），若采用普通箱式電阻爐加熱，應在模（mó）腔麵上塗保護劑，同時要控製加熱速度，冷（lěng）卻時（shí）應選擇比較緩和的冷卻（què）介質（zhì），控製冷卻（què）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（jí）時回火，回火溫度要（yào）高於模具的工作溫（wēn）度，回火時間應（yīng）充分（fèn），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)、預硬鋼塑料模的熱處理

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

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

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

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

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（róng）處（chù）理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體後淬火獲（huò）得馬氏體組（zǔ）織。第二步進行時效（xiào）處理，利用時效強化達（dá）到最後要求的力學性能。

2.固（gù）溶處理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行（háng），加熱時間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬（cuì）透性好的鋼種也可（kě）空冷。如果鍛造模坯時（shí）能準確控（kòng）製終鍛溫（wēn）度，鍛造後可直（zhí）接進行固溶淬火。

3.時效處理最好（hǎo）在真空爐中進行，若在箱式爐中進行，為防（fáng）模腔表麵氧化，爐內須通入保護氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨（mò）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（bǎo）溫時（shí）間，否則難以達到時效效果。

三、塑料模的表麵處理（lǐ）

為了提高（gāo）塑料模表麵耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是（shì）一種應用最多（duō）的表麵處理方法，鍍鉻層在大氣中具（jù）有強烈的鈍（dùn）化能力，能長（zhǎng）久保持金屬光澤，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熱性，在空氣中加熱到500℃時（shí）其外觀和硬度仍無明顯變化。

2.滲氮具有處理溫度低(一般為550～570℃)，模具變形（xíng）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（mù）、鋁、釩和鈦等合金（jīn）元素的鋼種比碳鋼（gāng）有更（gèng）好的滲氮（dàn）性能，用作塑料模時進行滲氮處理可大大提高耐（nài）磨性。

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

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