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摘要：塑料模具制造工艺常因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；而且不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本文对典型塑料模具制造工艺与修模方式进行探讨。关键词：典型；塑料模具；制造工艺；维修
一、典型塑料模具制造工艺
对于塑料模具制造工艺来说，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。对于典型塑料模具制造工艺分析，可以从工艺路线，热处理方式来分析。
（一）塑料模具的制造工艺路线
典型塑料模具的制造工艺路线，一般为下料-锻造-热处理-机械加工-热处理-抛光-装配，不同类型的塑料模具具体工艺路线有不同点，下面从5类典型塑料模具来分析：
1.低碳钢及低碳合金钢制模具
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。
2.高合金渗碳钢制模具
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。
3.调质钢制模具
例如45，40Cr，H13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。
4.碳素工具钢及合金工具钢制模具
例如TTA～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（P2O）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。
（二）典型塑料模具的热处理
典型塑料模具的热处理，从渗碳钢塑料模、淬硬钢塑料模、预硬钢塑料模三类典型塑料模具来分析：
1.渗碳钢塑料模的热处理
（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。
（2）对渗碳层的要求，一般滲碳层的厚度为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。
（3）渗碳温度一般在900～920℃，复杂型腔的小型模具可取840～860～C中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5～10小时，具体应根据对渗层厚度的要求来选择。
2.淬硬钢塑料模的热处理
（1）形状比较复杂的模具，在粗加工以后即进行热处理，然后进行精加工，才能保证热处理时变形最小，对于精密模具，变形应小于0.05%。
（2）塑料模型腔表面要求十分严格，因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热，若采用普通箱式电阻炉加热，应在模腔面上涂保护剂，同时要控制加热速度，冷却时应选择比较缓和的冷却介质，控制冷却速度，以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳，也可采用预冷淬火的方式。
（3）淬火后应及时回火，回火温度要高于模具的工作温度，回火时间应充分，长短视模具材料和断面尺寸而定，但至少要在40～60分钟以上。
3.预硬钢塑料模的热处理
（1）预硬钢是以预硬态供货的，一般不需热处理，但有时需进行改锻，改锻后的模坯必须进行热处理。
（2）预硬钢的预先热处理通常采用球化退火，目的是消除锻造应力，获得均匀的球状珠光体组织，降低硬度，提高塑性，改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。
（3）预硬钢的预硬处理工艺简单，多数采用调质处理，调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好，淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。
二、典型塑料模具常见修模方法
塑料模具试模中常见问题有近二十种，下面抽10类常见问题进行分析解决问题的方法。问题及解决问题方法：①主浇道粘模：抛光主浇道→喷嘴与模具中心重合→降低模具温度→缩短注射时间→增加冷却时间→检查喷嘴加热圈→抛光模具表面→检查材料是否污染；②塑件脱模困难：降低注射压力→缩短注射时间→增加冷却时间→降低模具温度→抛光模具表面→增大脱模斜度→减小镶块处间隙；③尺寸稳定性差：改变料筒温度→增加注射时间→增大注射压力→改变螺杆背压→升高模具温度→降低模具温度→调节供料量→减小回料比例；④表面波纹：调节供料量→升高模具温度→增加注射时间→增大注射压力→提高物料温度→增大注射速度→增加浇道与浇口的尺寸；⑤塑件翘曲和变形：降低模具→降低物料温度→增加冷却时间→降低注射速度→降低注射压力→增加螺杆背压→缩短注射时间；⑥塑件脱皮分层：检查塑料种类和级别→检查材料是否污染→升高模具温度→物料干燥处理→提高物料温度→降低注射速度一缩短浇口长度→减小注射压力→改变浇口位置→采用大孔喷嘴；⑦银丝斑纹：降低物料温度→物料干燥处理→增大注射压力→增大浇口尺寸→检查塑料的种类和级别→检查塑料是否污染；⑧裂纹：升高模具温度→缩短冷却时间→提高物料温度→增加注射时间→增大注射压力→降低螺杆背压→嵌件预热→缩短注射时间；⑨凹痕：调节供料量→增大注射压力→增加注射时间→降低物料速度→降低模具温度→增加排气孔→增大浇道与浇口尺寸→缩短浇道长度→改变浇口位置→降低注射压力→增大螺杆背压；⑩塑件溢边：降低注射压力→增大锁模力→降低注射速度→降低物料温度→降低模具温度→重新校正分型面→降低螺杆背压→检查塑件投影面积→检查模板平直度→检查模具分型面是否锁紧。
一、典型塑料模具制造工艺
对于塑料模具制造工艺来说，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。对于典型塑料模具制造工艺分析，可以从工艺路线，热处理方式来分析。
（一）塑料模具的制造工艺路线
典型塑料模具的制造工艺路线，一般为下料-锻造-热处理-机械加工-热处理-抛光-装配，不同类型的塑料模具具体工艺路线有不同点，下面从5类典型塑料模具来分析：
1.低碳钢及低碳合金钢制模具
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。
2.高合金渗碳钢制模具
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。
3.调质钢制模具
例如45，40Cr，H13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。
4.碳素工具钢及合金工具钢制模具
例如TTA～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（P2O）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。
（二）典型塑料模具的热处理
典型塑料模具的热处理，从渗碳钢塑料模、淬硬钢塑料模、预硬钢塑料模三类典型塑料模具来分析：
1.渗碳钢塑料模的热处理
（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。
（2）对渗碳层的要求，一般滲碳层的厚度为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。
（3）渗碳温度一般在900～920℃，复杂型腔的小型模具可取840～860～C中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5～10小时，具体应根据对渗层厚度的要求来选择。
2.淬硬钢塑料模的热处理
（1）形状比较复杂的模具，在粗加工以后即进行热处理，然后进行精加工，才能保证热处理时变形最小，对于精密模具，变形应小于0.05%。
（2）塑料模型腔表面要求十分严格，因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热，若采用普通箱式电阻炉加热，应在模腔面上涂保护剂，同时要控制加热速度，冷却时应选择比较缓和的冷却介质，控制冷却速度，以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳，也可采用预冷淬火的方式。
（3）淬火后应及时回火，回火温度要高于模具的工作温度，回火时间应充分，长短视模具材料和断面尺寸而定，但至少要在40～60分钟以上。
3.预硬钢塑料模的热处理
（1）预硬钢是以预硬态供货的，一般不需热处理，但有时需进行改锻，改锻后的模坯必须进行热处理。
（2）预硬钢的预先热处理通常采用球化退火，目的是消除锻造应力，获得均匀的球状珠光体组织，降低硬度，提高塑性，改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。
（3）预硬钢的预硬处理工艺简单，多数采用调质处理，调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好，淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。
二、典型塑料模具常见修模方法
塑料模具试模中常见问题有近二十种，下面抽10类常见问题进行分析解决问题的方法。问题及解决问题方法：①主浇道粘模：抛光主浇道→喷嘴与模具中心重合→降低模具温度→缩短注射时间→增加冷却时间→检查喷嘴加热圈→抛光模具表面→检查材料是否污染；②塑件脱模困难：降低注射压力→缩短注射时间→增加冷却时间→降低模具温度→抛光模具表面→增大脱模斜度→减小镶块处间隙；③尺寸稳定性差：改变料筒温度→增加注射时间→增大注射压力→改变螺杆背压→升高模具温度→降低模具温度→调节供料量→减小回料比例；④表面波纹：调节供料量→升高模具温度→增加注射时间→增大注射压力→提高物料温度→增大注射速度→增加浇道与浇口的尺寸；⑤塑件翘曲和变形：降低模具→降低物料温度→增加冷却时间→降低注射速度→降低注射压力→增加螺杆背压→缩短注射时间；⑥塑件脱皮分层：检查塑料种类和级别→检查材料是否污染→升高模具温度→物料干燥处理→提高物料温度→降低注射速度一缩短浇口长度→减小注射压力→改变浇口位置→采用大孔喷嘴；⑦银丝斑纹：降低物料温度→物料干燥处理→增大注射压力→增大浇口尺寸→检查塑料的种类和级别→检查塑料是否污染；⑧裂纹：升高模具温度→缩短冷却时间→提高物料温度→增加注射时间→增大注射压力→降低螺杆背压→嵌件预热→缩短注射时间；⑨凹痕：调节供料量→增大注射压力→增加注射时间→降低物料速度→降低模具温度→增加排气孔→增大浇道与浇口尺寸→缩短浇道长度→改变浇口位置→降低注射压力→增大螺杆背压；⑩塑件溢边：降低注射压力→增大锁模力→降低注射速度→降低物料温度→降低模具温度→重新校正分型面→降低螺杆背压→检查塑件投影面积→检查模板平直度→检查模具分型面是否锁紧。