一、塑料模具的製造工藝路線

1.低碳鋼及低碳合（hé）金鋼製（zhì）模具

例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料 - 鍛造模（mó）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（yán）磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路線（xiàn）為：下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回火 - 機（jī）械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨（mó）拋光 - 裝配（pèi）。

3.調質鋼製模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路（lù）線為：下料（liào） - 鍛造模坯 - 退（tuì）火 - 機械粗加工（gōng） - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋光 - 裝配。

4.碳（tàn）素工具鋼及合金工具鋼製模具

例（lì）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（cuì）火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

5.預硬鋼製模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料加工的，因（yīn）供貨狀態已進行了預硬（yìng）化處理，可直接（jiē）加工成形後拋光、裝配。對於（yú）要改鍛（duàn）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（jī）械粗加工 - 去應力退火（huǒ） - 機械精加（jiā）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、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來製造，並（bìng）把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。

2.對滲（shèn）碳層的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓製含硬質（zhì）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層厚度為0.8～1.2mm。滲碳層的含碳（tàn）量為0.7%～1.0%為佳。若采（cǎi）用碳、氮共滲，則（zé）耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。

3.滲碳溫度一般在900～920℃，複雜（zá）型腔的小型（xíng）模（mó）具可取840～860℃中溫（wēn）碳氮共滲。滲（shèn）碳保溫（wēn）時間為5～10h，具體應（yīng）根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采（cǎi）用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段（duàn）(900～920℃)以快（kuài）速將碳滲入（rù）零件表層為主;中溫（wēn）階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內建立（lì）均（jun1）勻合理的碳濃度梯度分布（bù），便於直接淬火。

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（tàn）後（hòu）直接淬（cuì）火(如合金滲碳鋼);中溫（wēn）碳氮共滲後直接淬火(如用工業（yè）純鐵或低碳鋼冷擠（jǐ）壓成形（xíng）的小型精密模具);滲碳後空冷（lěng）淬火(如高合金滲碳鋼製（zhì）造的大、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，在粗加工以後即（jí）進行熱處理，然後進行精加工（gōng），才能保證（zhèng）熱處理時變形最小，對於精密模具，變（biàn）形應（yīng）小於0.05%。

2.塑料模型腔（qiāng）表麵（miàn）要求十分嚴格，因（yīn）此在淬（cuì）火加熱過（guò）程中要確保型腔表（biǎo）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，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（què）時應（yīng）選擇比（bǐ）較緩和的冷（lěng）卻介質，控製冷卻速度，以避免在（zài）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（kě）采用預冷淬火的方式。

3.淬火後應（yīng）及時（shí）回火，回火溫度要高於模具的工作溫（wēn）度，回火時間應充（chōng）分，長短視模具（jù）材料（liào）和斷麵尺寸而定（dìng），但至少要在40～60min以上（shàng）。

(三)、預硬鋼塑料模（mó）的熱處理

1.預硬鋼是以預硬態供貨（huò）的，一般不需（xū）熱處理，但有（yǒu）時需進行改鍛（duàn），改鍛後（hòu）的模坯必須（xū）進行熱處理（lǐ）。

2.預硬鋼的預先熱（rè）處理通常采用球化（huà）退火，目的是消除鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光體組（zǔ）織，降低硬度，提高（gāo）塑性，改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能。

3.預硬鋼的預硬處理工藝簡（jiǎn）單（dān），多數采用調質處理，調質後獲得回火索氏體組織。高（gāo）溫回火的（de）溫度範圍很寬能夠（gòu）滿足（zú）模具的各種工作（zuò）硬度要求。由於這類鋼淬透性良好，淬火時可采（cǎi）用油冷、空冷或硝鹽分級（jí）淬火。

(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（bù）基本工序。首先進行固溶處理，即把（bǎ）鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶（róng）入奧（ào）氏體中，完成奧氏體後（hòu）淬（cuì）火獲（huò）得馬氏體組織。第二步進行時效（xiào）處理，利用時效強化達到最後要求的力學性能。

2.固溶處理加熱一般在鹽（yán）浴爐（lú）、箱式爐中進行，加熱時間分（fèn）別可（kě）取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采（cǎi）用油冷，淬透性好的鋼種也可（kě）空冷。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫（wēn）度，鍛造後（hòu）可（kě）直接進行固溶淬火。

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

三、塑料模的表（biǎo）麵（miàn）處理

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

1.塑料模鍍鉻是（shì）一種應用最多的表麵處理方法（fǎ），鍍鉻層在大氣中具有強烈的鈍（dùn）化能（néng）力，能長久保持金屬光澤，在（zài）多種酸性介質中（zhōng）均不發生化學反應。鍍層硬度（dù）達（dá）1000HV，因而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在（zài）空氣中加熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變（biàn）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（diǎn），因而也非常適合塑料模的表麵處理。含有（yǒu）鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳（tàn）鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲氮處理（lǐ）可大大提高耐磨性（xìng）。

適於塑（sù）料模的表麵處理（lǐ）方法還有：氮碳共滲（shèn）、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。