塑料模具零件的热处理

HEATS

　　选用不同品种钢材作塑料模具，其化学成分和力学性能各不相同，因此制造工艺路线不同；同样，不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。

+ g( h* C: f( x) y5 W& y

　　一、塑料模具的制造工艺路线

　　1.低碳钢及低碳合金钢制模具

' a% p) C% l2 v* H " x" ]- L% q8 D$ `

　　例如，20，20Cr，20CrMnTi等钢的工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

5 C2 k- r% h$ p

　　2.高合金渗碳钢制模具

% j6 M# t+ m' U. J

　　例如12CrNi3A，12CrNi4A钢的工艺路线为：下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

* U2 W6 ]+ r# x; T% z/ | 9 _, H( Y/ ^+ @( m2 l- h+ K

　　3.调质钢制模具

　　例如，45，40Cr等钢的工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整、抛光→装配。

8 L9 V0 w8 m8 @* ]% p

　　4.碳素工具钢及合金工具钢制模具

! m3 E/ e# h& @ x. z: B8 h" w0 }

　　例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等钢的工艺路线为：下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配。

　　5.预硬钢制模具

　　例如5NiSiCa，3Cr2Mo(P20)等钢。对于直接使用棒料加工的，因供货状态已进行了预硬化处理，可直接加工成形后抛光、装配。对于要改锻成坯料后再加工成形的，其工艺路线为：下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34～42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。

( E; a* E, {- j. W & Q8 q4 U& O4 P( X

　　二、塑料模具的热处理特点

: @5 Z& H; X3 L6 L! J1 X+ Y

　　(一)渗碳钢塑料模的热处理特点

1 ], p- m+ p& K i' ^4 Y ! }$ L3 I3 n; R+ \$ j8 ?; z

　　1.对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具，要选用渗碳钢来制造，并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理。

- Z# N- f3 p2 ]. ^

　　2.对渗碳层的要求，一般渗碳层的厚度为0.8～1.5mm，当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3～1.5mm，压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8～1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%～1.0%为佳。若采用碳、氮共渗，则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。

- R4 |" x# e* c; ~1 O

　　3.渗碳温度一般在900～920℃，复杂型腔的小型模具可取840～860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5～10h，具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜，即高温阶段(900～920℃)以快速将碳渗入零件表层为主；中温阶段(820～840℃)以增加渗碳层厚度为主，这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布，便于直接淬火。

: m' j8 o, B' i, ^! n

　　4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同，渗碳后可分别采用：重新加热淬火；分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢)；中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具)；渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制造的大、中型模具)。

+ H- y. t- g* G# b( p5 Z) u 2 ` D: G u0 W! \& K- {5 \