一（yī）、塑料（liào）模具的製造工藝路線

1.低碳鋼（gāng）及低碳合金鋼製（zhì）模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等（děng）鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模坯 - 退（tuì）火 - 機械粗加（jiā）工 - 冷擠壓成（chéng）形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研（yán）磨（mó）拋（pāo）光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼（gāng）製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝（yì）路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回（huí）火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工（gōng） - 滲碳 - 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（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機（jī）械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製（zhì）模具

例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼（gāng）的（de）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 - 機械（xiè）精加工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預（yù）硬（yìng）鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼（gāng）。對（duì）於直接使用（yòng）棒料加工的，因（yīn）供貨狀態已進行了（le）預硬化處理，可直（zhí）接加（jiā）工成（chéng）形後拋（pāo）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（páo）或銑六麵（miàn） - 預硬處理(34～42HRC) - 機械粗加工 - 去應力退火 - 機械精（jīng）加工 - 拋（pāo）光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲碳鋼（gāng）塑料模的（de）熱處理特點

1.對於有高硬度、高耐磨性（xìng）和高韌性要求的塑（sù）料（liào）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處理。

2.對滲碳層的要求，一般滲碳層（céng）的厚度（dù）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（zhì）軟性塑料時（shí）滲碳層厚（hòu）度為（wéi）0.8～1.2mm。滲碳層的含碳（tàn）量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐（nài）腐（fǔ）蝕性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲（shèn）碳溫度一般（bān）在900～920℃，複雜型（xíng）腔的小型模具可取840～860℃中溫（wēn）碳氮共滲。滲（shèn）碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲（shèn）層厚度的（de）要求來選擇。滲碳（tàn）工藝以采用分級滲碳（tàn）工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入（rù）零件表層為主;中溫（wēn）階段(820～840℃)以增加（jiā）滲碳層厚度為主，這樣在滲（shèn）碳（tàn）層內建立均勻（yún）合理的碳濃度（dù）梯度分布，便於直接淬火（huǒ）。

4.滲碳後的淬火工藝按鋼種不同，滲碳後可分別采用：重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中（zhōng）溫碳氮共滲後直接淬火(如（rú）用工（gōng）業（yè）純鐵或（huò）低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具（jù）);滲碳後（hòu）空冷淬火(如高合金滲碳鋼（gāng）製造的大、中型（xíng）模具)。

(二)、淬硬鋼塑料（liào）模的熱處理

1.形狀比較複雜的模具，在粗加工以後即進行熱處理，然（rán）後進行精加工，才能保證熱處（chù）理時變形最小，對於精密（mì）模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模型腔表麵要求十分（fèn）嚴格，因此（cǐ）在淬火加熱過程中要確保型腔表麵不（bú）氧化、不（bú）脫碳、不侵蝕、不過熱等（děng）。應（yīng）在保護氣氛爐中或在嚴（yán）格脫氧後的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐（lú）加熱，應在模腔麵上塗保（bǎo）護（hù）劑（jì），同時要控製加熱速度（dù），冷卻（què）時應選擇比較緩和的（de）冷卻介質，控製冷卻速度，以避免在淬（cuì）火過程中產生變形、開裂而報廢。一般以（yǐ）熱浴淬火為佳（jiā），也可（kě）采用預（yù）冷淬火的方式（shì）。

3.淬火後應及時（shí）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（duàn）麵尺（chǐ）寸而定（dìng），但至少（shǎo）要在（zài）40～60min以上。

(三)、預（yù）硬鋼塑（sù）料模的熱處理

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

2.預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火，目的是消除鍛造應力，獲（huò）得均勻的球狀珠（zhū）光體組織，降低硬度，提高塑性（xìng），改（gǎi）善模坯的切削（xuē）加工性能（néng）或（huò）冷擠壓成形性（xìng）能。

3.預硬鋼的預（yù）硬處理工藝簡單，多數采用調質處理（lǐ），調質（zhì）後獲得（dé）回火索氏體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿足模具的各種工作硬度（dù）要（yào）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)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼（gāng）的熱處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（gāo）溫（wēn），使各種合金元素溶入奧（ào）氏體中，完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第（dì）二步進行時（shí）效處理，利用時效強化達到（dào）最後要求的力（lì）學性能。

2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐、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（gāng）種也可空冷（lěng）。如果鍛造模坯時能準確（què）控製（zhì）終鍛（duàn）溫度，鍛造（zào）後（hòu）可直接進行（háng）固溶淬火。

3.時效處理最（zuì）好在真（zhēn）空爐中進行（háng），若（ruò）在箱式爐中進行，為防模（mó）腔表麵氧化，爐內須通入保（bǎo）護氣氛（fēn），或者（zhě）用氧化鋁（lǚ）粉、石墨粉（fěn）、鑄鐵屑，在裝箱保護條件下進行時效。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（guǒ）。

三、塑料模的表麵處理

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

1.塑（sù）料模鍍鉻是一種應用最多的（de）表麵處理方法，鍍（dù）鉻層在大（dà）氣中具有強烈的鈍化能力，能長久保持（chí）金屬光（guāng）澤，在（zài）多種酸（suān）性介質中均不發生化學反應。鍍（dù）層硬度達1000HV，因而具有優良的耐磨（mó）性。鍍鉻（gè）層還具有較高的耐熱性，在空氣中（zhōng）加熱到500℃時其外（wài）觀和硬度仍無明顯變化（huà）。

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（céng）硬度（dù）高(可達1000～1200HV)等優點，因（yīn）而也非常適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦（tài）等合金元素的鋼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（kě）大（dà）大提高（gāo）耐（nài）磨性。

適於塑料模的表麵處理方法還有：氮（dàn）碳共滲（shèn）、化學鍍鎳、離（lí）子鍍氮化鈦、碳化（huà）鈦或（huò）碳氮化鈦，PVD、CVD法（fǎ）沉積硬質（zhì）膜或超硬膜等。