武汉盖板塑料模具零件的制造工艺与热处理工艺

不同类型的钢被用作塑料模具，它们的化学成分和机械性能也不同，从而导致不同的制造工艺路线。同样，不同类型的塑料模具钢使用不同的热处理工艺。本节主要介绍武汉塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。

塑胶模具制造工艺

1、低碳钢和低碳合金钢模具

例如，20、20Cr，20CrMnTi和其他钢的工艺路线为落料→锻造模具坯料→退火→机械粗加工→冷挤压→重结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火，回火→研磨和抛光→组装。

2、高合金渗碳钢模具

例如，12CrNi3A和12CrNi4A钢的加工路线为落料→锻造模具坯料→正火和高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火，回火→研磨和抛光→组装。

3、钢化模具

例如，45，40Cr等钢的加工路线为落料→模具坯件锻造→退火→机械粗加工→淬火回火→机械精加工→修整，抛光→组装。

4、碳素工具钢和合金工具钢模具

例如，诸如T7A到T10A，CrWMn，9SiCr的钢的加工路线为冲裁→锻造成方坯→球化退火→机械粗加工→应力消除退火→机械中间精加工→机械精加工→淬火和回火→研磨。抛光→组装。

5、预硬化钢模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo（P20）和其他钢。在棒材的直接加工中，针对供应状态进行预固化处理，并且可以直接加工，抛光和组装。在锻造成毛坯后进行加工的情况下，加工路径如下。落料→锻造→球形退火→6面的平面或铣削→预固化（34〜42HRC）→机械粗糙化→应力消除退火→机械精加工→抛光→组装。

热处理塑料模具的热处理特性

热处理（I）渗碳钢塑料模具的热处理特性

1、对于要求高硬度，高耐磨性和高韧性的塑料模具，使用渗碳钢制造，并使用渗碳，淬火和低温回火作为终热处理。

2、渗碳层要求：一般渗碳层厚度为0.8〜1.5mm。压制硬质塑料时，渗碳层的厚度为1.3-1.5mm。压制软塑料时，需要渗碳层。厚度为0.8〜1.2毫米。渗碳层的碳含量优选为0.7％至1.0％。碳和氮的使用进一步改善了耐磨性，耐腐蚀性，抗氧化性和抗粘附性。

3、渗碳温度一般在900〜920℃的范围内。具有复杂型腔的小型模具可以在840-860°C的温度下进行碳氮共渗。渗碳保持时间为5-10小时，应根据渗碳层厚度要求选择。渗碳过程优选是逐步渗碳过程。换句话说，高温阶段（900-920°C）主要是将碳快速渗透到组件的表面层中。中间温度阶段（820-840°C）主要是为了增加渗碳层的厚度。在渗碳层中建立了均匀合理的碳浓度梯度分布，便于直接淬火。

4、渗碳后的淬火过程取决于钢的类型。对纯铁或低碳钢进行渗碳，再加热和淬火，分步渗碳后的直接淬火（合金渗碳钢等），在中等温度下碳氮共渗后的直接淬火（工业用途等）的精度较低。模具）；渗碳后的风冷淬火（例如由高合金渗碳钢制成的大中型模具）。

（2）淬硬钢塑模具的热处理

1、对于形状复杂的模具，在粗加工后进行热处理，并进行精加工以程度地减少热处理过程中的变形。对于精密模具，变形应小于0.05％。

2、塑料模具的型腔表面要求非常严格，因此在淬火和加热过程中，确保型腔表面不会被氧化，脱碳，腐蚀，过热等。严格脱氧后，必须在保护气氛炉或盐浴炉中加热。当使用普通的箱式电阻炉加热时，必须在型腔表面涂上保护剂。同时，必须控制加热速率。冷却时，请选择较温和的介质来控制冷却介质和冷却速率，以免淬火时变形，破裂和处置。通常，优选高温浴淬火，也可以使用预冷淬火。

3、淬火后的回火温度必须高于模具的工作温度。回火时间应足够。长度取决于模具材料和横截面尺寸，但至少应为40-60分钟。

（3）预硬化钢塑模具的热处理

1、淬硬钢以淬火状态供货，通常不需要热处理，但可能需要锻造。

2、球形退火通常用于淬火钢的预热处理。其目的是消除锻造应力，获得均匀的球形珠光体结构，降低硬度，提高可塑性，并改善冲模切割性能或冷挤压性能。

3、预硬化钢的预硬化工艺简单，大多经过淬火和回火处理，回火后可得到回火的索氏体组织。高温回火具有很宽的温度范围，可以满足模具的各种工作硬度要求。由于这种钢具有出色的淬透性，因此可以在淬火期间使用油冷，空冷或硝酸盐级淬火。

（4）时效硬化钢塑模具的热处理

1、时效硬化钢的热处理过程包括两个基本步骤。首先，进行固溶处理，即，将钢加热至高温以将各种合金元素溶解在奥氏体中，并且在使奥氏体淬火之后，获得马氏体组织。第二步是时效处理，使用时效增强来实现所需的机械性能。

2、固溶热处理通常在盐浴炉和箱式炉中进行。加热时间优选为1分钟/ mm和2至2.5分钟/ mm。油淬用于油淬，具有良好淬透性的钢可以进行空气冷却。如果在坯料锻造期间可以精确控制锻造温度，则可以在锻造后直接进行固溶淬火。

3、时效处理在真空炉中进行。在箱式炉的情况下，有必要在炉中引入保护气氛，或者在箱中使用氧化铝粉，石墨粉和铸铁屑以防止型腔表面氧化。在保护条件下老化。包装保护加热应适当延长保温时间。否则，将难以达到老化效果。

表面塑料模具的表面处理

为了提高塑料模具表面的耐磨性和耐腐蚀性，经常进行适当的表面处理。

1、塑料模具镀铬是广泛使用的表面处理方法，镀铬层在大气中具有很强的钝化能力，可以长时间保持金属光泽，并在各种酸性介质中发生。不行涂层硬度为1000HV，因此具有出色的耐磨性。镀铬层还具有高耐热性，并且即使在空气中加热到500°C时，其外观和硬度也不会改变。

2、氮化具有加工温度低（通常为550-570°C），模具变形小，氮化层硬度高（大为1000-1200HV）的优点，因此也非常适合塑料模具的表面处理适用于含有合金元素（例如铬，钼，铝，钒和钛）的钢具有比碳钢更好的渗氮性能，当用作塑料模具时，渗氮可以大大提高耐磨性。 。

表面适用于塑料模具的表面处理方法包括软氮化，化学镀镍，离子镀氮化钛，碳化钛或碳氮化钛，PVD，硬或超硬涂层CVD沉积。