一、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（jǐ）壓成形 - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

2.高合金滲碳鋼製模具

例如（rú）12CrNi3A，12CrNi4A鋼的（de）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 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝配。

3.調質鋼製（zhì）模具

例如，45，40Cr等鋼的工藝路線為（wéi）：下料 - 鍛（duàn）造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加工 - 修整、拋（pāo）光 - 裝配。

4.碳素工具鋼及合金工具鋼製模具

例如（rú）T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的（de）工藝路線為：下料 - 鍛成模（mó）坯 - 球化退火 - 機械粗加（jiā）工 - 去（qù）應力退火（huǒ） - 機械半精加工 - 機械（xiè）精（jīng）加（jiā）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（yú）直接使用棒料加工的，因供（gòng）貨狀態已進行了預硬化（huà）處（chù）理（lǐ），可直接加工成形後拋光、裝（zhuāng）配。對（duì）於要改（gǎi）鍛成坯料後再加工成（chéng）形的，其工藝（yì）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 - 去應力退（tuì）火 - 機械精加工 - 拋（pāo）光 - 裝配。

二、塑料模具的熱處理特點

(一)、滲（shèn）碳鋼塑料模的熱處理特點

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

2.對（duì）滲碳層的要求，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當壓（yā）製含硬質填料的塑料時模（mó）具滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm，壓（yā）製軟性塑料時滲碳層（céng）厚度為0.8～1.2mm。滲碳（tàn）層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐（nài）腐蝕（shí）性、抗氧化、防粘性就（jiù）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。滲碳保溫時間為5～10h，具體應根據對滲層厚度的要求來選擇。滲碳（tàn）工藝以采用分級滲碳工藝為宜，即高溫階段(900～920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段(820～840℃)以增加滲碳層厚度為主，這樣（yàng）在滲（shèn）碳層內建立均勻（yún）合理的（de）碳濃度梯度分布（bù），便於直接淬（cuì）火。

4.滲碳後（hòu）的淬火工藝按鋼（gāng）種不同，滲碳後可分別采用：重新（xīn）加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如（rú）合金（jīn）滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小（xiǎo）型精密模具);滲碳後空冷淬火（huǒ）(如高合金滲碳鋼製造的大、中（zhōng）型（xíng）模具)。

(二)、淬硬鋼塑料模的熱（rè）處理（lǐ）

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（háng）精加工，才能保證熱（rè）處理時變形（xíng）最小，對於精密模具，變形應小於0.05%。

2.塑料模型（xíng）腔表麵要求十分嚴格，因此（cǐ）在淬火加熱過程中要確（què）保型（xíng）腔表麵不氧化（huà）、不脫碳、不（bú）侵蝕、不過熱等。應在保（bǎo）護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴爐中加熱，若采用（yòng）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（dù），冷卻時應選擇比較緩和的冷（lěng）卻介質，控製冷卻速度，以（yǐ）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（yù）冷淬火的方式。

3.淬（cuì）火後應及（jí）時回火，回火溫度（dù）要高於模具的工作溫度，回（huí）火時間應充分，長短視模具材料和斷麵尺寸（cùn）而定，但（dàn）至少要在40～60min以上。

(三)、預硬鋼塑（sù）料模的（de）熱處理（lǐ）

1.預硬鋼是以預（yù）硬態供貨的（de），一般不需熱處理（lǐ），但有時（shí）需進行改鍛，改鍛後的模坯必須進行熱處理。

2.預硬鋼的預先熱處理（lǐ）通常采用球化退火，目的是消除鍛造應力，獲得均勻的球狀珠光（guāng）體組織，降低硬度（dù），提高塑性，改（gǎi）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簡單，多數采用（yòng）調質處理，調（diào）質後獲得回火索氏體組織。高溫（wēn）回火的溫度範圍很（hěn）寬能夠（gòu）滿足模具的各種工作硬（yìng）度要求。由於這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油（yóu）冷、空冷或（huò）硝鹽分級淬火。

(四)、時效硬化鋼塑料模的熱處理

1.時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基（jī）本工序。首先進行（háng）固溶處（chù）理，即把鋼加熱到高溫，使各種（zhǒng）合金元素溶入奧氏體中，完（wán）成奧氏體後淬火（huǒ）獲得馬氏體組織。第（dì）二步進行時效處理（lǐ），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浴爐、箱（xiāng）式爐中（zhōng）進（jìn）行，加熱時（shí）間分別可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，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溫（wēn）度，鍛造後可直接進行固溶淬火（huǒ）。

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

三、塑料模（mó）的表麵處理

為了提高塑料模表麵（miàn）耐磨性和耐蝕性，常對其進行適當的表麵處理。

1.塑料模鍍鉻是一種應（yīng）用最多的表麵處理方法，鍍（dù）鉻（gè）層在大氣中具（jù）有強烈的（de）鈍化能力，能長久保（bǎo）持金屬光澤，在（zài）多種（zhǒng）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（rè）到500℃時其外（wài）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（wēi）和滲層（céng）硬度高(可達1000～1200HV)等優點，因而也非（fēi）常（cháng）適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元（yuán）素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時進行滲（shèn）氮處理可大大提高耐磨性。

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